الفرض الثالث في مادة الفيزياء للأولى ثانوي 2026/2025

يشكل الفرض الثالث في مادة الفيزياء للأولى ثانوي 2026/2025 محطة مهمة لقياس مدى فهم التلاميذ للمفاهيم الأساسية التي تم تقديمها خلال وحدات: التماسك في المادة وفي الفضاء، انكسار الضوء. يهدف هذا الفرض إلى تنمية قدراتكم العلمية في التحليل والملاحظة والاستنتاج، ويعزز مهاراتكم في تطبيق القوانين الفيزيائية على مواقف حياتية وتطبيقات عملية، كما يساعد على تثبيت المفاهيم النظرية عبر تمارين وأنشطة متنوعة تتطلب التفكير المنطقي والدقة في الحل.

ملاحظة: يوجد الفرض مع التصحيح بصيغة الـ PDF في نهاية المقال.

التمرين الأول: (10 نقاط)

نعتبر كرتين معدنيتين صغيرتين متماثلتين، معلقتين في الهواء.

1 ـ اكتب الأعداد التالية بالكتابة العلمية وحدد رتبة مقدار كل عدد منها.

0.000002 ، 0.050 ، 4000000000

2 ـ بتطبيق قانون الجذب العام:

أ ـ احسب شدة قوة التجاذب الثقالي بين الكرتين معبرا عن النتيجة بالكتابة العلمية.

ب ـ حدد رتبة مقدارها.

3 ـ بتطبيق قانون كولوم:

أ ـ احسب شدة القوة الكهربائية بين الكرتين معبرا عن النتيجة بالكتابة العلمية.

ب ـ حدد رتبة مقدارها.

4 ـ قارن بين شدتي قوة التجاذب الثقالي والقوة الكهربائية.

5 ـ فسر لماذا لا نلاحظ عادة تأثير القوة الثقالية بين الأجسام الصغيرة المشحونة.

6 ـ إذا أفرغنا الكرتين من الشحنة الكهربائية، فما هي القوة الوحيدة المتبقية بينهما؟ وهل تصبح ذات أهمية كبيرة؟ علل.

المعطيات:

• كتلة كل كرة:

$$m = 2.0 \times 10^{-3} \, kg$$

• شحنة كل كرة:

$$q = 4.0 \times 10^{-6} \, C$$

• المسافة بين مركزي الكرتين:

$$d = 5.0 \times 10^{-2} \, m$$

• ثابت الجذب العام:

$$G = 6.67 \times 10^{-11}$$

• ثابت كولوم:

$$k = 9.0 \times 10^{9}$$

التمرين الثاني: (10 نقاط)

1 ـ نعتبر شعاع ضوئي يجتاز وسطين شفافين متجانسين، حيث قرينة انكسار الوسط الأول هي n₁ ، وقرينة انكسار الوسط الثاني هي n₂

أ- أذكر نصي قانوني الإنكسار.

ب- بين برسم مسار الشعاع الضوئي داخل الوسطين في الحالتين التاليتين: n₂ > n₁ ، n₂ < n₁. قارن بين i وr في كل حالة.

2- نعتبر الوسط الأول عبارة عن زجاج عادي قرينة انكساره n₁ = 1,38 والوسط الثاني عبارة عن الهواء n₂ = 1

أ- أوجد زاوية الإنكسار r . إذا كانت زاوية الورود i = 30°.

ب- أحسب زاوية الإنكسار r عندما تكون زاوية الورود i = 46,44° ، ماذا تستنتج ؟

جـ- ماذا يحدث عندما تصبح زاوية الورود أكبر من 46,44° . مثل برسم سير الشعاع الضوئي عبر الوسطين.

تصحيح الفرض الثالث في مادة الفيزياء للأولى ثانوي 2026/2025

تصحيح التمرين الأول: (10 نقاط)

1 ـ كتابة الأعداد بالكتابة العلمية وتحديد رتبة مقدار كل عدد منها:

لدينا: 0,000002 = 2,0×10^-6 ورتبة مقداره هي 10^-6.

ولدينا: 0,050 = 5×10^-2 ورتبة مقداره هي 10^-1.

ولدينا: 4000000000 = 4×10⁹ ورتبة مقدارها هي 10⁹.

2 ـ باستعمال قانون الجذب العام:

أ ـ حساب شدة قوة التجاذب الثقالي بين الكرتين:

$F_g = G \dfrac{m^2}{d^2}$

بالتعويض نجد:

$F_g = 6.67 \times 10^{-11} \times \dfrac{4.0 \times 10^{-6}}{2.5 \times 10^{-3}}$

ومنه:

$F_g \approx 1.1 \times 10^{-13} \, N$

ب ـ رتبة مقدارها $10^{-13}$.

3 ـ باستعمال قانون كولوم:

أ ـ حساب شدة القوة الكهربائية بين الكرتين:

$F_e = k \dfrac{q^2}{d^2}$

بالتعويض نجد:

$F_e = 9.0 \times 10^{9} \times \dfrac{1.6 \times 10^{-11}}{2.5 \times 10^{-3}}$

ومنه:

$F_e \approx 5.8 \times 10^{1} \, N$

ب ـ رتبة مقدارها $10^{2}$.

4 ـ المقارنة بين شدتي قوة التجاذب الثقالي والقوة الكهربائية:

لدينا:

$\dfrac{F_e}{F_g} \approx \dfrac{5.8 \times 10^{1}}{1.1 \times 10^{-13}} \approx 5 \times 10^{14}$

إذن قوة الجذب العام بين الكرتين مهملة أمام القوة الكهرومغناطيسية.

5 ـ السبب الرئيسي هو الفرق الكبير جدًا في شدتي القوتين

6 ـ عند إفراغ الكرتين من الشحنة تبقى فقط قوة الجذب العام، لكنها تكون ضعيفة جدًا ولا نلاحظ تأثيرها عمليًا بين الأجسام الصغيرة.

تصحيح التمرين الثاني: (10 نقاط)

1 ـ أ- قانوني الانكسار:

القانون الأول:

يقع كل من الشعاع الوارد، والشعاع المنكسر، والناظم للسطح الكاسر، عند نقطة الورود في نفس المستوي.

القانون الثاني:

من أجل وسطين شفافين نسبة "sin" زاوية الورود، الى "sin" زاوية الانكسار ثابتة أي:

sin i/sin r = cte

ب ـ سیر الأشعة:

الحالة الأولى n₂ > n₁:

في هذه الحالة ينكسر الشعاع الضوئي الوارد مقتربا إلى الناظم.

في هذه الحالة يكون: i > r

الحالة الثانية n₂ < n₁:

هذه الحالة ينكسر الشعاع الضوئي الوارد مبتعدا عن الناظم.

في هذه الحالة يكون: r > i

2 ـ أ ـ زاوية الانكسار: بتطبيق قانون سنيل للانكسار $n_1 \sin i = n_2 \sin r$ نجد $\sin r = \frac{n_1 \sin i}{n_2}$، ومنه $\sin r = \frac{1{,}38 \times \sin(30^\circ)}{1} = 0{,}69$، وبالتالي $r = 43{,}63^\circ$.

ب ـ زاوية الانكسار من أجل $i = 46{,}44^\circ$: بتطبيق العلاقة نفسها نجد $\sin r = \frac{1{,}38 \times \sin(46{,}44^\circ)}{1} \approx 1$، ومنه $r = 90^\circ$، ونستنتج أن $\ell = 46{,}44^\circ$ هي الزاوية الحدية.

ج ـ إذا كان $i > 46{,}44^\circ$ فإنه يحدث الانعكاس الكلي الداخلي.

الفرض بصيغة الـ PDF

تصحيح الفرض بصيغة الـ PDF