ثمانية أمثلة على أسئلة التصادم
تصادم مرن تمامًا
1. يتحرك جسمان A (3 كجم) وB (5 كجم) في نفس الاتجاه بسرعتين 8 م /ث و4 م/ ث على التوالي . إذا اصطدم الجسم A بالجسم B بمرونة تامة، فإن سرعة كل جسم بعد التصادم هي...
أ. 3 مللي ثانية -1 و 7 مللي ثانية -1
ب. 6 مللي ثانية -1 و 10 مللي ثانية -1
ج. 4,25 مللي ثانية -1 و 10 مللي ثانية -1
د. 5,5 مللي ثانية -1 و 5,5 مللي ثانية -1
هـ. 8 مللي ثانية -1 و 4 مللي ثانية -1
مناقشة
من المعروف أن:
كتلة الجسم أ (م 1 ) = 3 كجم
كتلة الجسم ب (م² ) = 5 كجم
سرعة الجسم أ (v 1 ) = 8 م/ ث
سرعة الجسم ب (v 2 ) = 4 م/ ث
تصادم مرن تمامًا
السؤال : الإصدار 1 والإصدار 2
الجواب:
إذا كانت الأجسام التي تصطدم تصادماً مرناً لها كتل مختلفة، وكانت سرعة الجسمين بعد التصادم غير معروفة، فإن السرعة بعد التصادم تُحسب باستخدام المعادلة التالية:
إذا كان الجسمان يتحركان في نفس الاتجاه، فإن سرعتهما تكون موجبة. أما إذا كانا يتحركان في اتجاهين متعاكسين، فإن سرعة أحدهما تكون موجبة وسرعة الآخر تكون سالبة.
إذن سرعة الجسم A (v 1 ') بعد التصادم هي 3 م/ث وسرعة الجسم B (v 2 ') بعد التصادم هي 7 م/ث.
الإجابة الصحيحة هي أ.
2. تصطدم كرة ذات زخم مقداره P بجدار وترتد. التصادم مرن تمامًا واتجاهه عمودي. التغير في زخم الكرة هو...
أ. صفر
ب. ص/٤
ج. ص/4
د.ب.
هـ. 2P
مناقشة
من المعروف أن:
كتلة الكرة = م
سرعة الكرة قبل الاصطدام = v
سرعة الكرة بعد الاصطدام = -v (ترتد الكرة إلى اليسار)
زخم الكرة قبل التصادم (p o ) = mv
زخم الكرة بعد التصادم (p t ) = m (-v) = – mv
السؤال: ما مقدار التغير في زخم الكرة؟
الجواب:
تغير الزخم:
Δp = p t – p o
Δp = – mv – mv
Δp = – 2 mv
Δp = -2p
مقدار التغير في زخم الكرة هو 2π. تشير الإشارة السالبة إلى الاتجاه.
الإجابة الصحيحة هي هـ.
3. يتحرك جسمان A وB لهما نفس الكتلة متجاورين. يتحرك A شرقًا وB غربًا، بسرعتين V و2V على التوالي. إذا حدث تصادم مرن تمامًا، فماذا يحدث مباشرة بعد التصادم؟
أ. V A = V باتجاه الغرب، V B = V باتجاه الشرق
ب. V A = 2V باتجاه الغرب، V B = 2V باتجاه الشرق
ج. V A = 2V باتجاه الغرب، V B = V باتجاه الشرق
د. V A = V باتجاه الغرب، V B = 2V باتجاه الشرق
E. V A = 2V شرقًا، V B = V غربًا
مناقشة
من المعروف أن:
كلا الجسمين لهما نفس الكتلة.
يتحرك الجسم أ شرقًا بسرعة V
يتحرك الجسم B غربًا بسرعة 2V
السؤال: سرعة الجسمين A و B بعد التصادم
الجواب:
إذا كانت كتل الجسمين متساوية وكان التصادم مرنًا تمامًا، فإن الجسمين يتبادلان السرعة بعد التصادم.
بعد التصادم، يتحرك الجسم A غرباً بسرعة 2V ويتحرك الجسم B شرقاً بسرعة V.
الإجابة الصحيحة هي ج.
تصادم مرن جزئياً
4. يتحرك جسمان لهما نفس الكتلة في خط مستقيم باتجاه بعضهما البعض كما هو موضح في الصورة!
إذا كانت v 2 ' هي سرعة الجسم (2) بعد التصادم إلى اليمين بسرعة 5 م /ث ، فإن مقدار السرعة v 1 ' (1) بعد التصادم هو...
أ. 7 مللي ثانية −1
ب. 9 مللي ثانية −1
ج. 13 مللي ثانية −1
د. 15 مللي ثانية −1
هـ. 17 م /ث
مناقشة
من المعروف أن:
كتلة الجسمين متساوية = m
سرعة الجسم 1 قبل التصادم (v 1 ) = 8 م/ث
سرعة الجسم 2 قبل التصادم (v2 ) = 10 م/ث
سرعة الجسم الثاني بعد التصادم (v 2 ') = 5 م/ث
السؤال: سرعة الجسم 1 بعد التصادم (v 1 ')
الجواب:
هذا تصادم مرن غير مثالي. يتم حساب v 1 باستخدام قانون حفظ الزخم:
م 1 فولت 1 + م 2 فولت 2 = م 1 فولت 1 ' + م 2 فولت 2 '
م (ت 1 + ت 2 ) = م (ت 1 ' + ت 2 ')
v 1 + v 2 = v 1 ' + v 2 '
8 + 10 = v 1 ' + 5
18 = v 1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v 1 ' = 13 م/ث
الإجابة الصحيحة هي ج.
التصادم غير المرن
5. اصطدمت رصاصة كتلتها 10 غرامات، تتحرك بسرعة 100 متر/ثانية، بقطعة خشب ثابتة واستقرت فيها. إذا كانت كتلة قطعة الخشب 490 غرامًا، فما سرعة كل من قطعة الخشب والرصاصة لحظة الاصطدام؟
أ. 1,0 مللي ثانية -1
ب. 2,0 م /ث
ج. 2,5 مللي ثانية -1
د. 4,0 مللي ثانية -1
هـ. 5,0 مللي ثانية -1
مناقشة
من المعروف أن:
كتلة الرصاصة (م 1 ) = 10 غرامات
سرعة الرصاصة (v 1 ) = 100 م/ ث
كتلة الكتلة (م 2 ) = 490 غرامًا
سرعة الكتلة (v 2 ) = 0 م/ث (الكتلة في حالة سكون)
السؤال: ما هي سرعة الكتلة الخشبية والرصاصة مباشرة بعد التصادم؟
الجواب:
تصطدم الرصاصة بقطعة خشب ثابتة وتستقر فيها، لذا فهذا تصادم غير مرن. معادلة التصادم غير المرن هي:
الزخم قبل التصادم = الزخم بعد التصادم
م 1 ضد 1 + م 2 ضد 2 = (م 1 + م 2 ) ضد'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) ت'
1000 + 0 = 500 v'
1000 = 500 v'
v' = 1000 / 500
v' = 2 م/ث = 2 م/ ث
الإجابة الصحيحة هي ب.
٦. اصطدمت سيارة تسير بسرعة ٢٠ م/ ث بشاحنة تتحرك بسرعة ١٠ م/ ث . بعد التصادم، اصطدمت السيارتان ببعضهما. إذا كانت كتلة الشاحنة ١٤٠٠ كجم وكتلة السيارة ٦٠٠ كجم، فما سرعة المركبتين بعد التصادم؟
أ. 6 مللي ثانية –1
ب. 9 م /ث
ج. 11 م /ث
د. 13 مللي ثانية -1
هـ. 17 م /ث
مناقشة
بعد التصادم، التصقت السيارتان ببعضهما البعض، مما أدى إلى تصادم غير مرن.
من المعروف أن:
سرعة الشاحنة (v 1 ) = 10 م/ث
سرعة السيارة (v2 ) = 20 م/ث
كتلة الشاحنة (م 1 ) = 1400 كجم
كتلة السيارة (م 2 ) = 600 كجم
السؤال: سرعة المركبتين بعد التصادم (v)
الجواب:
صيغة التصادم غير المرن:
م 1 ضد 1 + م 2 ضد 2 = (م 1 + م 2 ) ضد
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600) ضد
26000 = 2000 فولت
الخامس = 13 م / ث
الإجابة الصحيحة هي د.
7. رصاصة كتلتها 20 غرامًا تتحرك بسرعة 10 م/ث أفقيًا تصطدم بكتلة كتلتها 60 غرامًا ثابتة على الأرض. إذا استقرت الرصاصة داخل الكتلة، فإن سرعة الكتلة الحالية هي...
أ. 1,0 مللي ثانية -1
ب. 1,5 م /ث
ج. 2,0 مللي ثانية -1
د. 2,5 مللي ثانية -1
هـ. 3,0 مللي ثانية -1
مناقشة
من المعروف أن :
كتلة الرصاصة (m P ) = 20 غرامًا = 0,02 كيلوغرام
كتلة الكتلة (m B ) = 60 غرام = 0,06 كجم
السرعة الابتدائية للرصاصة (v P ) = 10 م/ث
السرعة الابتدائية للكتلة (v B ) = 0
السؤال : ما هي سرعة الرصاصة والكتلة بعد التصادم (v')؟
إجابة :
صيغة قانون حفظ الزخم إذا التصق الجسمان ببعضهما بعد التصادم:
m P v P + m B v B = (m P + m B ) v'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) ت'
0,2 + 0 = 0,08 v'
0,2 = 0,08 v'
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 م/ث
الإجابة الصحيحة هي د.
8. تتحرك عربتان A وB، وزن كل منهما 1,5 كجم، باتجاه بعضهما البعض بسرعة v A = 4 م/ ث وv B = 5 م/ ث كما هو موضح في الشكل. إذا اصطدمت العربتان اصطدامًا غير مرن، فإن سرعة العربتين بعد التصادم هي...
أ. 4,5 مللي ثانية-1 إلى اليمين
ب. 4,5 مللي ثانية -1 إلى اليسار
ج. 1,0 مللي ثانية -1 إلى اليسار
د. 0,5 مللي ثانية -1 إلى اليسار
هـ. 0,5 مللي ثانية -1 إلى اليمين
مناقشة
من المعروف أن:
كتلة العربة أ (م أ ) = 1,5 كجم
كتلة العربة ب (م ب ) = 1,5 كجم
سرعة العربة A قبل التصادم (v A ) = 4 م/ث (موجب إلى اليمين)
سرعة العربة B قبل التصادم (v B ) = -5 م/ث (سالبة إلى اليسار)
السؤال: إذا كان التصادم غير مرن، فحدد سرعة العربتين بعد التصادم.
الجواب:
قانون حفظ الزخم:
m A v A + m B v B = (m A + m B ) v'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 م/ث
تشير الإشارة السالبة إلى أنه بعد التصادم يتحرك كلاهما إلى اليسار، في نفس اتجاه العربة B. وهذا منطقي لأن زخم العربة B أكبر من زخم العربة A.
مصدر السؤال:
أسئلة امتحان الفيزياء الوطني لطلاب المرحلة الثانوية العليا/المهنية
