أسئلة الفصل وتمريناته

 

 

 

 

 

 

 

 

عُدّ حيث يلزم: جـ = 10 م/ ث2؛ ث الماء = 310كغ/ م3؛ ض0 = 510 باسكال؛ ث زئبق = 13.6غ/ سم3.

1- اختر الإجابة الصحيحة، علماً بأن لكل بند إجابة صحيحة واحدة فقط:

 1) الرأس المدبّب للدبوس يعمل على :

أ) زيادة الوزن.     ب)إنقاص الوزن. ج) زيادة الضغط.      د) إنقاص للضغط.

2) طول عمود الزئبق في أنبوب البارومتر لا يعتمد على:

      أ)الضغط الجوي.                    ب)كثافة الزئبق.    

جـ)المكان الذي قيس فيه الضغط.   د)قطر مقطع الأنبوب.

3)الضغط المطلق عند نقطة داخل سائل لا يعتمد على:

     أ) كثافة السائل.         ب)عمق النقطة.   

جـ) الضغط الجوي.      د)شكل الوعاء الحاوي للسائل.

4) إذا كان الضغط المطلق عند نقطة على عمق 10م من سطح بحيرة يساوي (2ض0)، فإن الضغط المطلق عند نقطة أخرى على عمق 20م من سطح البحيرة نفسها يساوي:

    أ)4ض0                 ب)3ض0                   ج) 2ض0              د)1ض0

5) إذا كان 5.4 × 510 باسكال هو الضغط الناشئ على سطح الأرض من جلوس رجل على كرسي ذي أربع أرجل رأسية مساحة مقطع كل منها 5سم2، بإهمال وزن الكرسي، فإن كتلة الرجل تساوي:

    أ)108كغ.       ب) 108 نيوتن       ج)54 كغ         د) 54 نيوتن

6) إذا كانت قراءة البارومتر الزئبقي 72 سم زئبق في مكان ضغطه الجوي 76 سم زئبق، فإن ذلك يدل على أن:

أ) أنبوب البارومتر أقصر من المناسب

ب)أنبوب البارومتر أوسع من المناسب.

جـ) كمية من الهواء ضغطها 4 سم زئبق تسربت إلى الأنبوب.

د) كمية من الهواء ضغطها 72 سم زئبق تسربت إلى الأنبوب.

7) في الشكل (1-17)، يكون ضغط الماء أقل ما يمكن عند قعر الوعاء:

أ) س         ب) ص

ج) ع          د) ل

 

 

 

8) اعتمادا على مبدأ باسكال، يكون بإمكان السائل المحصور مضاعفة:

    أ) القوة        ب) الضغط        ج) الشغل       د) الطاقة

9) الشكل (1-18)، يمثل العلاقة بين ضغط المعيار والعمق في بحيرة. ومنه نستنتج أن عمق النقطة (س) مقدراً بالمتر يساوي:

أ) 3          ب) 6

ج) 9          د) 12

 

 

 

10) في الشكل السابق، الضغط المطلق عند النقطة (س) بوحدة كيلو باسكال يساوي:

أ) 100      ب) 130      ج) 160       د) 190

2- قدر ضغط جسمك على الأرض عندما تكون:      أ- واقفاً؛       ب- مستلقياً على ظهرك.

3- ما العوامل التي تحدد مقدار الضغط عند نقطة داخل مائع؟

4- إذا كانت مساحة سطح رأسك تساوي 100 سم2، فما وزن الهواء فوق رأسك؟

5- من المعلوم أن الفولاذ أكبر كثافة من الماء. فسر كيف تطفو السفن المصنوعة من الفولاذ على سطح الماء؟

6- الرصاص أكبر كثافة من الفولاذ، وكلاهما كثافة أكبر من كثافة الماء. فهل تكون قوة الطفو المؤثرة في جسم مصنوع من الرصاص أكبر، أم أصغر، أم مساوية لقوة الطفو المؤثرة في جسم من الفولاذ حجمه يساوي حجم الجسم الأول؟ فسر إجابتك.

7- مكعب من الجليد يطفو في كأس ماء. ماذا يحدث لمستوى سطح الماء عندما ينصهر الجليد، على فرض بقاء درجة الحرارة صفراً؟

8- حين يغمر جسم في مائع، لماذا تكون محصلة القوى في المستوى الأفقي مساوية للصفر؟

9- ما مقدار الضغط المطلق لنقطة على عمق 30م من سطح بحيرة؟

10- اشترت والدتك قطعة ذهب مماثلة تماما لقطعة اشترتها في وقت سابق. ولما وصلت البيت شكّت في أنها قد تكون مغشوشة. فكيف تتحقق من ذلك، بالاعتماد على قاعدة أرخميدس، إذا كان لديك ميزان نابضي؟

11- على أي عمق داخل بحيرة يكون الضغط المطلق مساوياً ثلاثة أمثال الضغط الجوي؟

12- إذا كان الماء هو السائل المستخدم في البارومتر المبين في الشكل (1-6)، فكم سيكون ارتفاع الماء في البارومتر عند ضغط جوي واحد؟ في ضوء إجابتك، هل يعد استخدام الماء في البارومتر عمليا؟

13- إذا علمت أن حجم الجزء المغمور من زورق 2م3، وأن كثافة الماء 310كغ/ م3، فكم تكون كتلة الزورق؟ وما حجم الماء المزاح؟

14- الضغط الجوي في الظروف الاعتيادية 1.013 × 510 باسكال. إذا تسبب هبوب جبهة هوائية باردة في انخفاض عمود الزئبق في بارومتر زئبقي 20 مم، فكم يكون الضغط الجوي أثناء هبوب الجبهة.

15- يبين الشكل (1-19) وعاءً زجاجيا يحتوي على ماء:

أ- إلى أي مستوى يصل سطح الماء في الفرع (أ) عند فتح الصمام؟

ب- رتب النقاط (ب، جـ، د، هـ، و، ز) تنازليا حسب قيمة الضغط عند كل منها.

16- يبين الشكل (1-20) تركيب الهيدرومتر الذي يستخدم لقياس كثافة السوائل. من الواضح أنه كلما قلت كثافة السائل، زاد حجم الجزء المغمور. لذا يدرج الهيدرومتر من الأعلى إلى الأسفل، ونراه في الشكل وقد طفا في سائل معين. إذا علمت أن كتلة الهيدرومتر دون قطع الرصاص تساوي 5 غ وحجمه يساوي 20 سم3، فأجب عن الأسئلة الآتية:

أ- كم تبلغ كثافة السائل (الفرق بين تدريج وآخر يساوي 0.1 وحدة)؟

ب- كم تبلغ كتلة قطعة الرصاص إذا كان حجم الجزء الطافي 5 سم3؟

جـ- لماذا يصنع الساق رفيعا؟ وماذا لو كان للساق قطر انتفاخ الطفو نفسه؟

د- ما أعلى وأدنى كثافة يمكن أن يقيسها هذا الهيدرومتر؟

17- أنبوب زجاجي على شكل حرف (U) مفتوح الطرفين مملوء جزئيا بالماء. أضيفت كمية من الكاز (كثافته 0.28 × 310 كغ/ م3) في أحد فرعي الأنبوب، حتى صار ارتفاعها 6 سم، كما هو مبين في الشكل (1-21) ما الفرق بين ارتفاع مستوى سطحي السائلين (ل) في الأنبوب؟

18- إذا كان وزن جسم في الهواء 15 نيوتن، ووزنه في الماء 12 نيوتن، وإذا أصبح وزنه 13 نيوتن عند غمره في سائل آخر، فجد:

أ- كثافة الجسم؛

ب- كثافة السائل.

19- قطعة فلزية على شكل متوازي مستطيلات كتلتها 10 كغ، وأبعادها 12سم × 10سم × 10سم، معلقة في ميزان نابضي ومغمورة في الماء، كما في الشكل (1-22). إذا كان ضلع المتوازي (12سم) رأسياً، وارتفاع سطح السائل فوق السطح العلوي للقطعة يساوي 5سم، فاحسب:

أ- القوى المؤثرة في السطحين العلوي والسفلي للقطعة؛

ب-  قراءة الميزان النابضي؛

جـ- بين أن قوة الطفو تساوي الفرق بين القوة المؤثرة في السطح السفلي للقطعة والقوة المؤثرة في سطحها العلوي.

20- يبين الشكل (1-23) قطعة خشب مكعبة الشكل، طول ضلعها 20سم، وكثافة مادتها 0.6غ/ سم3 مربوطة بطرف نابض مثبت طرفه الآخر في قاع حوض ماء عذب. احسب مقدار الاستطالة في النابض، إذا علمت أن ثابته يساوي 800 نيوتن/م؛ علماً بأن القطعة تبقى مغمورة كلياً في الماء مهما كانت الاستطالة. هل يمكن استخدام هذا النظام لمراقبة التغيرات في درجة حرارة الماء؟ فسر إجابتك.

21- رجل كتلته 70 كغ، يكاد يطفو على سطح ماء عذب (أي أن حجم الجزء الطافي منه صغير جداً). احسب حجم هذا الرجل.

22- قطعة من الخشب الأبيض حجمها 150 سم3 وكثافتها 0.4 غ/ سم3، غطست إلى قاع إناء فيه زيت كثافته 0.75 غ/ سم3، ثم تركت لتتحرك بحرّيّة. احسب التسارع الذي تصعد به القطعة إلى السطح. (أهمل قوة اللزوجة).

23- ما الضغط عند أسفل سد ارتفاع للماء فيه يساوي 40م؟ وإذا كان طول السد 80م، فما محصلة القوى المؤثرة فيه؟

24- يبين الشكل (1-24)، خزاناً مكعب الشكل، طول ضلعه 1م، مملوءاً بالماء، ويتصل سطحه العلوي بأنبوب مساحة مقطعه 40 سم2. إذا كان ارتفاع الماء في الأنبوب 2م، فاحسب القوة المؤثرة في كل جانب من جوانب الخزان، وكذلك في قاعدته وسطحه العلوي.

25- يمثل الرسم البياني (1-25)، العلاقة بين الضغط المطلق وعمق النقطة داخل بحيرة، معتمداً على الرسم جد:

أ- الضغط الجوي عند سطح البحيرة؛

ب- عمق النقطة (أ) تحت سطح البحيرة؛

جـ- ضغط المعيار للنقطة (أ).