1- تدل التجارب العملية على أنه في حالة الحركة تكون قوة الاحتكاك أقل بقليل من القيمة القصوى لقوة الاحتكاك. شرح السؤال هذا السؤال يتعلق بالفرق الدقيق بين الاحتكاك السكوني والاحتكاك الحركي. هل القوة اللازمة لبدء حركة جسم هي نفسها القوة اللازمة للحفاظ على استمرار حركته؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (صح).هذه ملاحظة دقيقة وصحيحة فيزيائياً. بشكل عام، يكون معامل الاحتكاك السكوني (\(\mu_s\)) أكبر قليلاً من معامل الاحتكاك الحركي (\(\mu_k\)).هذا يعني أن القوة القصوى للاحتكاك السكوني (\(f_{s,max} = \mu_s R\))، والتي يجب التغلب عليها لبدء الحركة، تكون أكبر بقليل من قوة الاحتكاك الحركي (\(f_k = \mu_k R\)) التي تعاكس الجسم بمجرد أن يبدأ في الانزلاق.ملاحظة:لأغراض التبسيط في معظم مسائل المرحلة الثانوية، غالباً ما يتم اعتبار المعاملين متساويين (\(\mu_s \approx \mu_k\))، ولكن من المهم معرفة هذا الفرق الدقيق.(الفصل الثاني: الاحتكاك، 4.2: الحركة والاحتكاك، صفحة 29)
2- في السرعات العالية تتناسب مقاومة الهواء طردياً مع سرعة الجسم. شرح السؤال ما هي النماذج الرياضية التي تصف مقاومة الهواء؟ هل هناك نموذج واحد لجميع السرعات، أم أن العلاقة تتغير بين السرعات المنخفضة والعالية؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (خطأ).النموذج الفيزيائي لمقاومة الهواء يميز بين حالتين:في السرعات المنخفضة:تتناسب مقاومة الهواء طردياً مع السرعة (\(R \propto v\)).في السرعات العالية:تتناسب مقاومة الهواء طردياً معمربع السرعة(\(R \propto v^2\)).لذلك، العبارة المذكورة في السؤال خاطئة.للتفكير:لماذا يزداد استهلاك وقود السيارة بشكل كبير عند القيادة بسرعات عالية جداً؟ اربط ذلك بعلاقة مقاومة الهواء مع مربع السرعة.(الفصل الثالث: الحركة بفعل الجاذبية، 4.3: الحركة الرأسية مع المقاومة الهوائية، صفحة 48)
3- الشد في ساق الجر لجسمين يسحب أحدهما الآخر على مستوى مائل يعتمد على مقدار زاوية ميل المستوى. شرح السؤال فكر في القوى المؤثرة على الجسم المجرور. هل مركبة وزنه، التي تعتمد على زاوية الميل، تؤثر على القوة المحصلة عليه، وبالتالي على الشد اللازم لتحريكه؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (صح).عند تحليل القوى على الجسم المجرور على مستوى مائل، نجد أن معادلة حركته (باتجاه موازٍ للمستوى) تتضمن مركبة الوزن (\(mg\sin\theta\)).\[ T - mg\sin\theta - f = ma \]بما أن مركبة الوزن تعتمد بشكل مباشر على جيب زاوية الميل (\(\sin\theta\))، فإن أي تغيير في الزاوية سيغير من هذه المركبة، وبالتالي سيغير من قيمة الشد (\(T\)) اللازم لتحقيق عجلة معينة.سؤال:هل هناك حالة خاصة لا يعتمد فيها الشد على زاوية الميل؟ (تلميح: فكر في حالة السطح الأفقي).(الفصل الرابع: قانون نيوتن الثالث، 5.4: القوى الداخلية والخارجية، صفحة 73)
4- يقال عن القوة بأنها محافظة عندما لا يستطيع الجسم استرداد الطاقة المفقودة. شرح السؤال هذا السؤال يتعلق بتعريف القوة المحافظة. هل القوة المحافظة تضيع الطاقة أم تخزنها؟ فكر في مثال الجاذبية والاحتكاك. صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (خطأ).العبارة تصف القوةغير المحافظة.القوة المحافظة (Conservative Force):هي القوة التي إذا بذلت شغلاً على جسم، فإن الطاقة لا تضيع بل تُخزّن على شكل طاقة وضع ويمكن استردادها بالكامل (مثل قوة الجاذبية).القوة غير المحافظة (Non-conservative Force):هي القوة التي إذا بذلت شغلاً، فإن الطاقة الميكانيكية تتحول إلى أشكال أخرى (مثل الحرارة) ولا يمكن استردادها بسهولة (مثل قوة الاحتكاك).لذلك، العبارة خاطئة لأنها تعكس التعريف.(الفصل السادس: طاقة الوضع، 3.6: القوى المحافظة وغير المحافظة، صفحة 88)
