أسئلة تدريبية على القوى الكهروستاتيكية ومبدأ التراكب

يتضمن الملف المرفق مجموعة من الأسئلة التدريبية المتقدمة حول موضوع القوى الكهروستاتيكية، مع التركيز بشكل خاص على قانون كولوم ومبدأ التراكب. تم تصميم هذه الأسئلة لتناسب طلاب الصف الثاني عشر المتقدم، حيث تتناول تطبيقات عملية على حساب محصلة القوى الكهربائية المؤثرة في شحنات نقطية ضمن مجالات شحنات أخرى.

ثوابت وتحويلات فيزيائية

يستعرض الملف مجموعة من الثوابت والتحويلات الأساسية اللازمة لحل المسائل الكهروستاتيكية، وتشمل: تحويل السنتيمتر إلى متر (1 cm = 10^-2 m)، وتحويل الميكروكولوم إلى كولوم (1 μC = 10^-6 C)، بالإضافة إلى ثابت كولوم (k = 9 × 10^9 N·m²/C²).

تحديات محصلة القوى الكهربائية

يحتوي الملف على مسألتين تدريبيتين تحت مسمى «تحدي»، تهدفان إلى قياس قدرة الطالب على تحليل القوى المتجهة:

التحدي الأول: يتناول شحنة نقطية (q3) تقع في مجال شحنتين نقطيتين (q1) و(q2). يُطلب من الطالب تحديد نوع الشحنات (q1) و(q3) مع توضيح السبب بناءً على اتجاه محصلة القوة الكهربائية التي تصنع زاوية 28 درجة مع الاتجاه الرأسي. كما يتضمن التحدي حساب مقدار القوة المحصلة المؤثرة في الشحنة (q3) بمعلومية مقدار الشحنة (q2)، وحساب مقدار الشحنة (q1).

التحدي الثاني: يركز على شحنة (q2) تتأثر بمحصلة قوة كهروستاتيكية (Fnet) تصنع زاوية 50 درجة مع المحور السيني الموجب، مع وجود شحنة معلومة (q3 = -8 μC). يُطلب من الطالب تحديد إشارة الشحنتين (q1) و(q2) مع ذكر السبب، وحساب مقدار الشحنة (q1) بناءً على المعطيات الهندسية والكهربائية الموضحة في الشكل المرفق.

ملاحظة: قد يتضمن الملف المرفق محتويات تعليمية وتدريبات وموضوعات إضافية متنوعة لم تُذكر في هذا المقال.