الفيزياء: الميكانيكا والكهرباء والموجات
الفيزياء: طبيعة الأسئلة
تختبر الفيزياء في الفرع العلمي الميكانيكا والموجات والكهرباء والمغناطيسية والفيزياء الحديثة. الأسئلة تجمع بين تطبيق قانون وتعليل فيزيائي وقراءة وحدة قياس، لذا يُهمل كثيرون الوحدات فيخسرون الدرجة.
قواعد أساسية
- معادلات الحركة: v=u+at، s=ut+½at²، v²=u²+2as، وتُستخدم عندما يكون التسارع منتظمًا.
- قانون نيوتن الثاني: ΣF=ma، ويجب تحليل القوى على المحورين.
- الشغل والطاقة: W=Fd cosθ، وطاقة الحركة ½mv²، وطاقة الوضع mgh.
- الكهرباء: V=IR، والقدرة P=VI، وفي الدوائر المركبة يُطبق قانون كيرشوف.
- الموجات: v=fλ، والانكسار يغير الاتجاه والسرعة مع بقاء التردد ثابتًا.
- في العدسات: 1/f=1/do+1/di، والتكبير m=-di/do، والإشارة السالبة تعني صورة مقلوبة.
- فيزياء الحديث: طاقة الفوتون E=hf، وتحرير الإلكترون يعتمد على تردد الضوء لا شدته.
مثال محلول
جسم كتلته 2 kg يبدأ من السكون ويتسارع 3 m/s² لمدة 4 s. المطلوب الإزاحة. نستخدم s=ut+½at²، وبما أن u=0 فإن s=½×3×4²=24 m. لو استخدمنا v=u+at لحصلنا على السرعة النهائية 12 m/s، وهي ليست الإزاحة. التحقق من الوحدات: m/s² × s² = m.
أخطاء تفقد العلامات
إدخال الكتلة بالغرام دون تحويلها إلى كيلوغرام، ونسيان إشارة التسارع عند الحركة بعكس الاتجاه، وخلط الوزن mg مع الكتلة، وعدم تحليل القوة المائلة إلى مركبتين، واستخدام قانون الحركة عندما يكون التسارع غير منتظم، وإهمال اصطلاح الإشارات في المرايا والعدسات.