الصف الثاني الثانوي - فيزياء
الوحدة الثانية: خواص الموائع الساكنة والمتحركة
المراجعة الشاملة لخواص الموائع المتحركة والساكنة وفق معايير التقييم الوطنية
انقر على أي جملة للاستماع إليها مباشرة 👆
تعد هذه المحطة المراجعة المتكاملة الكبرى لجميع معارف وقوانين الوحدة الثانية في مادة الفيزياء للصف الثاني الثانوي. حيث يتم فيها الربط المنهجي العميق بين ديناميكا الموائع المتحركة (السريان الهادئ، خطوط الانسياب، ومعدلات السريان ومعادلة الاستمرارية) وخواص اللزوجة الحركية وسرعة الترسيب في الدم، وصولاً إلى هيدروستاتيكا الموائع الساكنة (الكثافة والكثافة النسبية، والمخاليط، والضغط عند نقطة في باطن سائل وتطبيقات الأنبوبة ذات الشعبتين). وتستهدف هذه المحطة تدريب الطلاب على حل المسائل الفيزيائية المركبة وفق مواصفات الورقة الاختبارية المعتمدة.
ملخص قوانين الموائع المتحركة
- معدل السريان:
Qv = A v،Qm = ρ Qv = ρ A v. - معادلة الاستمرارية:
A1 v1 = A2 v2⇒(r1)^2 v1 = (r2)^2 v2. - التفرع لعدة أنابيب:
A v = ∑ a_i u_i(أو n a u للأفرع المتطابقة). - قانون اللزوجة:
F = ηs A (v / d)⇒ηs = (F d) / (A v).
ملخص قوانين الموائع الساكنة
- الكثافة والكثافة النسبية:
ρ = m / Vol،ρ نسبية = ρ مادة / ρ ماء. - المخاليط (حفظ الكتلة والحجم):
ρ Vol = ρ1 Vol1 + ρ2 Vol2. - الضغط في باطن سائل:
P = Pa + ρ g h، القوةF = P A. - الأنبوبة ذات الشعبتين:
ρ1 h1 = ρ2 h2⇒h1 / h2 = ρ2 / ρ1.
مسائل مستويات التفكير العليا للثانوية العامة (8 مسائل إتقانية)
A v = A1 v1 + A2 v2 ⇒ 10 × 2 = (4 × 3) + (A2 × 4).
20 = 12 + 4 A2 ⇒ 4 A2 = 8 ⇒ A2 = 2 سم^2.
20 = 12 + 4 A2 ⇒ 4 A2 = 8 ⇒ A2 = 2 سم^2.
P_سوائل = (1000 × 10 × 0.3) + (800 × 10 × 0.2) = 3000 + 1600 = 4600 باسكال.
P_كلي = 100,000 + 4600 = 104,600 باسكال.
F = P_كلي × A = 104,600 × 0.1 = 10,460 نيوتن.
P_كلي = 100,000 + 4600 = 104,600 باسكال.
F = P_كلي × A = 104,600 × 0.1 = 10,460 نيوتن.
عند انخفاض الماء في الفرع المتسع (2A) بمقدار 2 سم، فإن حجم الماء المزاح = 2A × 2 = 4A.
يرتفع الماء في الفرع الضيق (A) بمقدار = 4A / A = 4 سم.
إذن ارتفاع الماء فوق السطح الفاصل h_ماء = 2 + 4 = 6 سم.
ρ_زيت h_زيت = ρ_ماء h_ماء ⇒ 0.8 × h_زيت = 6 ⇒ h_زيت = 6 / 0.8 = 7.5 سم.
يرتفع الماء في الفرع الضيق (A) بمقدار = 4A / A = 4 سم.
إذن ارتفاع الماء فوق السطح الفاصل h_ماء = 2 + 4 = 6 سم.
ρ_زيت h_زيت = ρ_ماء h_ماء ⇒ 0.8 × h_زيت = 6 ⇒ h_زيت = 6 / 0.8 = 7.5 سم.
حجم السبيكة Vol = m / ρ = 300 / 15 = 20 سم^3.
m_ذهب + m_نحاس = 300 ⇒ (19.3 × V1) + 8.9 × (20 - V1) = 300.
19.3 V1 + 178 - 8.9 V1 = 300 ⇒ 10.4 V1 = 122 ⇒ V1 = 122 / 10.4 ≈ 11.73 سم^3.
m_ذهب + m_نحاس = 300 ⇒ (19.3 × V1) + 8.9 × (20 - V1) = 300.
19.3 V1 + 178 - 8.9 V1 = 300 ⇒ 10.4 V1 = 122 ⇒ V1 = 122 / 10.4 ≈ 11.73 سم^3.
اللوح يتأثر بقوتي احتكاك من الطبقة العلوية والطبقة السفلية معاً.
سمك كل طبقة d = 3 سم = 0.03 م.
F1 = F2 = ηs A v / d = 0.5 × 0.04 × 2 / 0.03 = 0.04 / 0.03 = 1.33 نيوتن.
F_الكلية = F1 + F2 = 1.33 + 1.33 = 2.67 نيوتن.
سمك كل طبقة d = 3 سم = 0.03 م.
F1 = F2 = ηs A v / d = 0.5 × 0.04 × 2 / 0.03 = 0.04 / 0.03 = 1.33 نيوتن.
F_الكلية = F1 + F2 = 1.33 + 1.33 = 2.67 نيوتن.
تناسب عكسي؛ لأن Qv = Vol / t = A × v ⇒ t = Vol / (A × v)، فبزيادة مساحة المقطع A يقل زمن الامتلاء t.
ΔP_زئبق = ΔP_هواء ⇒ ρ_زئبق × g × Δh_زئبق = ρ_هواء × g × H_جبل.
13600 × (0.76 - 0.70) = 1.2 × H ⇒ 13600 × 0.06 = 1.2 H ⇒ 816 = 1.2 H ⇒ H = 680 متراً.
13600 × (0.76 - 0.70) = 1.2 × H ⇒ 13600 × 0.06 = 1.2 H ⇒ 816 = 1.2 H ⇒ H = 680 متراً.
لأن السرعة الحدية تتناسب طردياً مع مربع نصف القطر r^2، فالقطرة الصغيرة ذات نصف القطر الأصغر تسقط بسرعة حدية بطيئة جداً.
اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:
السرعة الحدية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
السرعة الثابتة التي يتحرك بها الجسم في مائع عندما تنعدم العجلة وتتزن القوى
💡 إضاءة وتوضيح: ديناميكا موائع
معادلة الاستمرارية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
A1 v1 = A2 v2؛ حفظ كتلة المائع المنساب عبر مساحات مختلفة
💡 إضاءة وتوضيح: قانون بقاء
معامل اللزوجة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
خاصية فيزيائية تقيس الاحتكاك الداخلي ومقاومة الانزلاق بين طبقات المائع
💡 إضاءة وتوضيح: ثابت فيزيائي
الكثافة النسبية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
النسبة بين كثافة المادة إلى كثافة الماء عند نفس درجة الحرارة (بدون وحدات)
💡 إضاءة وتوضيح: نسبة لا بعدية
الضغط الهيدروستاتيكي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الضغط الناتج عن وزن السائل عند عمق معين (P = ρgh)
💡 إضاءة وتوضيح: كمية قياسية
البارومتر الزئبقي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
جهاز تورشيللي لقياس الضغط الجوي وفرق الارتفاعات بين التضاريس
💡 إضاءة وتوضيح: أداة قياس
المانومتر
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
جهاز ذو شعبتين لقياس فرق الضغط بين غاز محبوس والضغط الجوي
💡 إضاءة وتوضيح: أداة قياس
سرعة الترسيب
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
معدل سقوط كرات الدم الحمراء في البلازما المستخدم في الفحوصات الطبية
💡 إضاءة وتوضيح: تشخيص سريري
الأواني المستطرقة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
أفرع متصلة بقاع مشترك يرتفع فيها السائل لنفس المستوى الأفقي
💡 إضاءة وتوضيح: تطبيق هيدروليكي
حفظ الكتلة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
كتلة المائع الكلية المنسابة تظل ثابتة ولا تفنى أثناء الجريان الهادئ
💡 إضاءة وتوضيح: مبدأ فيزيائي
اللزوجة الحركية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
مقاومة السريان ومقدار القوة المماسية اللازمة لتحريك الطبقات
💡 إضاءة وتوضيح: ديناميكا
باسكال × ثانية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
وحدة قياس معامل اللزوجة المعيارية الدولية في نظام SI
💡 إضاءة وتوضيح: وحدة مشتقة
تدرج السرعة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
فرق السرعة بين طبقتي المائع مقسوماً على المسافة الفاصلة بينهما
💡 إضاءة وتوضيح: تفاضل سرعة
المركم الرصاصي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
بطارية السيارة الحامضية التي يعبر انخفاض كثافة محلولها عن تفريغ شحنتها
💡 إضاءة وتوضيح: تطبيق صناعي
اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً:
1
أنبوبة مساحة مقطعها 8 سم^2 يسري بها ماء بسرعة 3 م/ث، تضيق إلى 2 سم^2، تصبح سرعة السريان:
2
إذا كان معامل لزوجة سائل 0.2 باسكال × ث، فإن وحدته المكافئة بنظام الوحدات الأساسية هي:
3
في الأنبوبة ذات الشعبتين، إذا كان ارتفاع الزيت 25 سم فوق السطح الفاصل وارتفاع الماء 20 سم، فإن الكثافة النسبية للزيت هي:
4
الضغط الكلي المؤثر على قاع خزان مغلق مفرغ من الهواء به ماء لعمق 10 أمتار (g = 10 م/ث^2) يساوي:
5
مريض يعاني من نقص حاد في سرعة الترسيب (أقل من المعدل الطبيعي بكثير)، هذا تشخيص معملي لـ:
6
عند خلط حجمين متساويين من سائلين كثافتهما 600 كجم/م^3 و 1000 كجم/م^3 دون انكماش، تكون كثافة الخليط:
7
تزداد سرعة سريان المائع في الأنبوبة الأفقية في المناطق التي:
8
إذا كان فرق قراءة البارومتر الزئبقي بين قمة وقاع برج سكني 3 سم زئبق، و ρ زئبق = 13600 و ρ هواء = 1.2، فإن ارتفاع البرج يساوي:
🎉 تهانينا يا بطل! أتممت جميع محطات الدرس بنجاح باهر وتستحق وسام التميز!