السبت، 2 يوليو 2011

المفاهيم الخطأ والمفاهيم البديلة في الفيزياء


فيما يلي قائمة بالمفاهيم الخطأ والمفاهيم البديلة التي يلاحظها معلمو الفيزياء في المرحلة الثانوية وأساتذة الجامعات لدى طلابهم.

1-   علم الحركة

-         لا يؤخذ التاريخ بعين الاعتبار في العلم

-         الجسمان المتجاوران يجب ان يكون لهما نفس السرعة

-         التسارع والسرعة لهما نفس الاتجاه  دائما.

-         تعد السرعة قوة

-         اذا كانت السرعة تساوي صفراً، فان التسارع يجب ان يساوي صفراً



2-   الاجسام الساقطة

-         تسقط الاجسام الاثقل بشكل أسرع من الاجسام الاخف

-         السرعة والتسارع مترادفان.

-         يعتمد تسارع الجسم الساقط على كتلته

-         تتحرك الاجسام الساقطة سقوطا حرا الى اسفل دائماً

-         لا يوجد جاذبية في الفراغ

-         تؤثر الجاذبية على الاشياء عند سقوطها فقط



3-   القصور الذاتي

-         يلزم التأثير بقوة لاحداث حركة بسرعة ثابتة

-         يعبر مفهوم القصور الذاتي عن الحالة الحركية ( في حالة السكون أو الحركة )

-         تتحرك جميع الاجسام بنفس السهولة في حالة عدم وجود جاذبية

-         تؤول جميع الاجسام المتحركة إلى السكون إذا غيبت القوة.

-         القصور الذاتي هي القوة التي تحافظ على الاجسام في حالة حركة

-         اذا وجد جسمان في حالة سكون، فان كليهما يمتلكان نفس كمية القصور الذاتي

-         السرعة متغير مطلق ولا يتأثر بالإطار المرجعي.







4-   قوانين نيوتن

-         تؤثر قوى الفعل ورد الفعل على نفس الجسم

-         لا يوجد ارتباط بين قوانين نيوتن وعلم الحركة

-         حاصل الضرب العددي للكتلة والتسارع ma يعطي القوة

-         لا يمكن ان يكون اتجاه الاحتكاك في ذات اتجاه الحركة.

-         قوة رد فعل الاسطح على جسم ما تساوي وزن الجسم بحسب قانون نيوتن الثالث

-         الاتزان يعني ان جميع القوى على جسم ما متساوية

-         الاتزان هو نتيجة حتمية لقانون نيوتن الثالث

-         فقط الاشياء الحية ( الناس، الحيوانات ) يمكنها التأثير بقوة، أما الاشياء غير الحية (الطاولات، الارضيات) فلا يمكنها التأثير بقوة

-         بمجرد أن تصبح الأجسام في حالة حركة فان الاجسام الاثقل تدفع بشكل اكبر من الاجسام الاخف

-         يمكن التغلب على قانون نيوتن الثالث بالحركة ( الحركة السريعة التي يتغير فيها اتجاه الجسم بشكل مفاجئ ( jerking motion )

-         القوة التي يؤثر بها جسم ما، كاليد مثلاً، يستمر تأثيرها بعد ان يغادر الجسم اليد



5-   الجاذبية

-         لا يعد القمر من الاجسام الساقطة

-         لا يعد القمر في حالة سقوط حر

-         القوة التي تؤثر على التفاحة ليست مثل القوة التي تؤثر على القمر

-         قوة الجاذبية الارضية متساوية لجميع الاجسام الساقطة

-         لا يوجد تأثير لقوة التجاذب الكتلي في الفضاء

-         قوة التجاذب الكتلي المؤثرة على المكوك الفضائي تساوي صفر تقريبا

-         تؤثر قوة التجاذب الكتلي على كتلة واحدة الوقت نفسه

-         يبقى القمر في مداره لان قوة الجاذبية الارضية تتوازن مع قوة الطرد عن المركز المؤثرة عليه

-         انعدام الوزن يعني عدم وجود جاذبية

-         تنتج جاذبية الارض عن دورانها حول محورها.







6-   حفظ الطاقة

-         يمكن استهلاك الطاقة او استنفادها

-         الجسم غير المتحرك لا يمتلك طاقة

-         القوة المؤثرة على جسم ما تنجز شغلا حتى في حالة عدم وجود حركة للجسم

-         تفنى الطاقة عندما تتحول من شكل الى آخر

-         يمكن اعادة تدوير الطاقة

-         طاقة الوضع الناتجة عن الجاذبية الارضية هي النوع الوحيد لطاقة الوضع

-         عندما يترك جسم ما ليسقط فان طاقة الوضع تتحول فورا  بشكل تام الى طاقة حركة

-         لا يوجد ارتباط بين قوانين نيوتن والطاقة

-         يمكن اعتبار الطاقة على انها قوة



7-   حفظ الزخم

-         الزخم ليس متجها

-         ينطبق حفظ الزخم فقط عند حدوث التصادمات

-         الزخم والقوة مترادفان.

-         الكتل المتحركة في حالة عدم وجود جاذبية ليس لديها زخم

-         مركز الكتلة يجب ان يكون في داخل الجسم

-         دائما يكون مركز الكتلة هو نفسه مركز الجاذبية

-         لا يحفظ الزخم في حالة التصادم مع الاجسام غير القابلة للتحريك

-         الزخم وطاقة الحركة مترادفان.



8-   الحركة الدورانية

-         لا تحتاج الحركة الدورانية الى قوة

-         قوى الطرد عن المركز قوى حقيقية

-         الجسم الذي يتحرك حركة دائرية بسرعة ثابتة لا يكون له تسارع

-         الجسم الذي يتحرك حركة دائرية سيستمر بالحركة الدورانية في حالة تحريره

-         الجسم الذي يتحرك حركة دورانية ينطلق خارجا باتجاه نصف قطر المدار عند تحريره





9-   الزخم الزاوّي

-         اي قوة تؤثر على جسم ما ستنتج عزما دورانيا

-         الاجسام التي تتحرك في خط مستقيم لا يكون لها زخم زاوي

-         العزم الدوراني مماثل للقوة وله نفس اتجاهها

-         الزخم الزاوّي ليس متجهاً

-         يكون اتجاه الزخم الزاوي في نفس اتجاه الزخم الخطي



10-      قوانين كبلر

-         المدارات حول الكواكب عبارة عن دوائر

-         لا يمكن ان تتغير سرعة الكوكب في المدار

-         يجب ان يتواجد جسم مادي في احد بؤرتي المدار الاهليجي

-         تتحرك جميع الكواكب في مداراتها بنفس السرعة

-         لا تنجز الشمس شغلاً على الكواكب السيارة

-         تقع مدارات الكواكب تماما في نفس المستوى

-         تستغرق الكواكب نفس الفترة الزمنية في دورانها حول الشمس

-         دوران الجسم حول نفسه مثل دوران الجسم حول جسم آخر (Revolution is the same as rotation )



11-      الابحار في الفضاء

-         تنتقل عربة الفضاء من كوكب الى آخر في خطوط مستقيمة

-         يمكن لعربة الفضاء ان تنطلق في اي وقت من كوكب الى آخر

-         لا تؤثر الشمس على العربة الفضائية

-         حركة جسم ما بالنسبة للارض مماثلة تماما لحركته بالنسبة للشمس

-         يمكن أن تطير الطائرات النفاثة في الفضاء

-         لا تتبع العربة الفضائية التي تدور حول الارض مسارا جيبيا بالنسبة للشمس

-         تحتاج الصواريخ الى شيء ما كالهواء لتدفع ضده









12-      الفضاء المنحني والثقوب السوداء

-         الفضاء ليس مادة

-         الثقوب السوداء كبيرة

-         يرتحل الضوء دائما في خطوط مستقيمة

-         قوة الجاذبية التي تؤثر بها الثقوب السوداء على الاجسام البعيدة اكبر من القوة التي تؤثر بها النجوم التي تشكلت الثقوب السوداء منها

-         الملاحظات المأخوذة في مجال الجاذبية تختلف عن تلك المأخوذة في نظام يسير بتسارع ثابت

-         تصدر الاشياء اصواتا في الفضاء

-         اذا تحولت الشمس الى ثقب اسود فان الارض سوف تسقط به



13-      درجة الحرارة وقوانين الغازات

-         لا يحتوي الجسم البارد على حرارة

-         لا يوجد حدود لدرجة الحرارة الدنيا

-         عند درجة الصفر المطلق تتوقف حركة كل جزء في الجسم

-         عند درجة الصفر المطلق تصبح كتلة الجسم صفرا

-         ارتداء الكنزة يمكن أن يشعرك بالدفء

-         يمكن للبرودة ان تنتقل

-         يمكن ضغط الغازات حتى يصبح حجمها صفرا

-         الحرارة ودرجة الحرارة هما نفس الشيء

-         تنساب الحرارة والبرودة كما تنساب السوائل

-         الضغط مرادف للقوة

-         يتحسس الجلد الحرارة كما يفعل ميزان الحرارة  الجيد



14-       الحركة الاهتزازية

-         يعتمد الزمن الدوري للاهتزازة على سعة الاهتزازة.

-         تكون القوة المستعيدة ثابتة في جميع نقاط الذبذبة.

-         كلما ازداد ثقل البندول قصر زمنه الدوري.

-         تكون حركة البندول حركة اهتزازية بسيطة مثالية مهما كانت زاويته الابتدائية.

-         الأجسام المتحركة حركة اهتزازية بسيطة تستمر قي اهتزازها إلى الأبد.

-         يتسارع البندول عند مروره بأدنى نقطة في تأرجحه.

-         تقاس سعة الاهتزاز ة على اعتبار أنها المسافة بين قمتين متتاليتين.

-         يكون التسارع صفرا عند نهايتي الحركة الاهتزازية للبندول. (أقصى إزاحة)



15- مدخل إلى الموجات

-         تقوم الموجات بنقل المادة.

-         يشترط وجود وسط مادي لانتقال الموجات.

-         لا تمتلك الموجات طاقة.

-         تنتقل جميع الموجات بالآلية ذاتها.

-         يرتبط التردد بالعلو(شدة الصوت) عند جميع سعات الاهتزازات.

-         الموجات الكبيرة ترتحل أسرع من الموجات الصغيرة في الوسط ذاته.

-         الألون المختلفة من الطيف المرئي هي أنواع مختلفة من الموجات.

-         الدرجة ( درجة الصوت) مرتبطة بالشدة (علو الصوت).



16- الطبيعة الموجية للضوء

-         لا يصدر الضوء عن مصدر ما وإنما له كينونته الذاتية

-         الضوء جسيم

-         الضوء خليط من الموجات والجسيمات

-         الموجات الراديوية مختلفة عن موجات الضوء.

-         تتغير خصائص الضوء عندما يحدث الانكسار.

-         لاتتغير سرعة الضوء مطلقا.

-         الإشعاعات وجبهات الموجات شيئان مترادفان.

-         لا يوجد اي تفاعل بين الضوء والمادة.

-         عند خلط جميع ألوان الطيف معا ينتج الأسود

-         نمط تداخل موجات الضوء الناتج عن الشقين يظهر قمم وقيعان موجة الضوء.

-         يتواجد الضوء في قمة الموجة، والعتمة في قاعها.

-         يتغير تردد الضوء (لونه) عندما يحدث الانكسار.

-         الانكسار هو انحناء للموجات.



17- تجربة ميكلسون و مورلي

-         عندما تكون نتيجة التجربة صفرية فهذا يعني فشل التجربة.

-         لابد وأن الأثير موجود، لأنه لابد من وجود وسط ناقل للضوء

-         لم تتم ملاحظة أي تغير في سرعة الضوء بسبب الظواهر النسبية (كتقلص الطول).





18- النسبية الخاصة

-         تجمع سرعات الضوء كما هو الحال مع سرعات الأجسام

-         لا يمكن استخدام الفرضيات لبناء النظريات.

-         التغيرات في الطول، والكتلة، والزمن هي تغيرات ظاهرية فقط.

-         الزمن متغير مطلق.

-         يتغير الطول والزمن بالنسبة لمشاهد واحد فقط.

-         يعزى التمدد الزمني لوجود ساعتين في إطارين مرجعيين  مختلفين (different frames of reference).

-         لم يتم إثبات أي من التمدد الزمني، أو التقلص الطولي تجريبيا.

-         يوجد إطار مرجعي مفضل في الكون.

-         الكتلة التي تتحرك بسرعة الضوء تتحول إلى طاقة.

-         الكتلة متغير مطلق، أي أن لها قيمة ثابتة مهما تغير الإطار المرجعي.



19- القوى الأساسية

-         جميع القوى هي قوى تلامس.

-         قوة التجاذب الكتلي (كالجاذبية الأرضية) هي القوة الطبيعية الوحيدة.

-         كل القوى هي قوى فريدة من نوعها لذلك لا يوجد قوى أساسية

-         قوة التجاذب الكتلي (كقوة الجاذبية الأرضية) هي القوة الأكبر.

-         قوى التجاذب الكتلي، والقوى الكهرومغناطيسية هي قوى أساسية بشكل أكبر من القوى النووية (القوية والضعيفة منها)

-         القوة الكهربائية، والقوة المغناطيسية هما قوتان مختلفتان.

-         قوى الربط النووي القوية، والضعيفة هما في الواقع  القوة ذاتها.

-         جميع القوى لها الفعالية ذاتها في أي مدى.

-         لم يتم إثبات وجود أي من القوى الأساسية.

-         القوة الكهربائية هي ذاتها قوة التجاذب الكتلي.



20- المجال الكهربائي، والقوى

-         لابد للشحنة المتحركة أن تتبع أحد خطوط المجال أثناء تسارعها.

-         إذا لم تكن الشحنة على أحد خطوط المجال، فهي غير واقعة تحت تأثير قوة.

-         خطوط المجال هي خطوط حقيقية.

-         ينطبق قانون كولوم على أنظمة الشحنات التي تتكون من أشياء تختلف عن الشحنات النقطية.

-         الجسم المشحون يحتوي على نوع واحد من الشحنات.

-         المجال الكهربائي، والقوة الكهربائية هما الشيء ذاته، ولهما الاتجاه ذاته.

-         يمكن لخطوط المجال أن تبدأ أو تنتهي عند أي نقطة.

-         يوجد عدد محدد من خطوط المجال.

-         وجود المجالات مرهون بوجود ما يكشف عنها.

-         وجود القوى عند نقطة ما غير مرهون بوجود شحنات عند النقطة ذاتها.

-         خطوط المجال هي مسارات حركة الشحنات.

-         القوة الكهربائية مماثلة لقوة التجاذب الكتلي.

-         خطوط المجال هي في الواقع إشعاعات من الشحنات الموجبة إلى السالبة، حيث تتابع مسارها (بعد وصولها الشحنات السالبة)

-         تتواجد خطوط المجال بشكل ثنائي الأبعاد فقط.



21- تجربة ميليكان

-         الشحنة غير مكممة، ويمكن أن تتواجد بأي مقدار.

-         الإلكترون هو شحنة سالبة خالصة،  أي ليس له كتلة.

-         قطرات الزيت هي الكترونات

-         الطريقة العلمية لا تشوبها شائبة، وهي طريقة مطلقة

-         العلماء يترددون دائما عندما يكون لديهم اكتشافات جديدة.

-         قاس ميليكان كتلة الالكترون.



22- نقاط تساوي الجهود، والمجالات

-         يتدفق الجهد الكهربائي عبر الدوائر الكهربائية

-         لا توجد علاقة بين الجهد الكهربائي، والمجال الكهربائي

-         الجهد الكهربائي هو طاقة

-         نقاط تساوي الجهود تعني مجالات متساوية أو مجالات منتظمة

-         الجهد الكهربائي العالي خطر بحد ذاته.

-         نقل شحنة كهربائية حقيقية على خطوط تساوي الجهد الكهربائي يتطلب بذل شغل.

-         تتحرك الشحنات من تلقاء ذاتها.

-         تحدث الشرارات الكهربائية عندما يبعد المجال الكهربائي الشحنات عن بعضها.







23- فرق الجهد الكهربائي، والسعة الكهربائية

-         تعمل كل من البطارية الكهربائية، والمواسع الكهربائي (capacitor) وفقا للمبدأ ذاته

-         يوجد فرق في الجهد الكهربائي بين صفيحتي المواسع فقط، ولايوجد في الحيز المحصور بينهما

-         تتدفق الشحنات عبر المواد العازلة كالزجاج

-         تحديد شحنات الأجسام كأجسام موجبة أو سالبة هو عملية مطلقة

-         (الشحنة = السعة×فرق الجهد)  هو قانون أساسي له بعد مرتبط بالمفاهيم.

-         شحن المواسع لا يتطلب بذل شغل.

-         لعمل المواسع لابد من وجود قطعتين منفصلتين.

-         المواسع يكون مشحونا بشحنة محصلة ( ليست صفرا)

-         تعتمد سعة المواسع على كمية الشحنة

-         صفيحة المواسع الموجبة تحتوي على شحنات موجبة فقط

-         تتدفق الشحنات عبر المواسع



24- دائرة التيار المستمر البسيطة

-         تُستهلك الشحنة في المقاومات.

-         تتحرك الالكترونات بسرعات كبيرة (مقاربة لسرعة الضوء) عبر الدوائر الكهربائية

-         تتباطأ حركة الشحنات عندما تعبر خلال مقاومة كهربائية.

-         التيار الكهربائي هو ذاته الجهد الكهربائي.

-         لا يمر تيار بين قطبي البطارية.

-         كلما كبر الوعاء كبرت مقاومته.

-         لا يستوجب مرور التيار في الدوائر الكهربائية وجود مسارات مغلقة.

-         يستهلك التيار عندما يتدفق عبر الدائرة.

-         الأجسام الموصلة لا تقاوم مرور التيار.

-         المقاومة المكافئة لمجموعة مقاومات موصولة على التوازي أكبر من أكبر مقاومة في المجموعة.

-         التيار هو شحنة فائضة

-         مصدر الشحنات المتدفقة في الدوائر الكهربائية هو البطارية الكهربائية

-         كلما كبرت البطارية زاد الجهد الكهربائي.

-         القدرة والطاقة مفهومان مترادفان

-         تولّد البطاريات الطاقة من العدم.



25- المجالات الكهربائية

-         القطبان المغناطيسيان الشمالي والجنوبي مماثلان لشحنتين موجبة وسالبة.

-         خطوط المجال المغناطيسي تبدأ بقطب وتنتهي بالآخر.

-         يمكن عزل الأقطاب المغناطيسية عن بعضها. (يمكن وجود قطب مغناطيسي مفرد)

-         التدفق مماثل لخطوط المجال.

-         التدفق هو فعليا مرور (أو تدفق) خطوط المجال

-         المجالات المغناطيسية مماثلة للمجالات الكهربائية.

-         يمكن للشحنات الساكنة أن تتأثر بالقوى المغناطيسية

-         المجالات المغناطيسية الناتجة عن المغناطيسات لا تنشأ عن حركة الشحنات.

-         المجالات المغناطيسية ليست ثلاثية الأبعاد

-         خطوط المجال المغناطيسي هي التي تثبتنا على سطح الأرض

-         عندما تطلق الشحنات فإنها تتحرك نحو أقطاب المغناطيس



26- الحث الكهرومغناطيسي

-         لا يستلزم توليد الكهرباء بذل أي شغل

-         عند توليد الكهرباء فإنه يمكن تحريك المغناطيس وحسب.

-         يمكن توليد جهد كهربائي حثي في الدوائر المغلقة فقط.

-         التدفق المغناطيسي، وليس التغير في التدفق المغناطيسي، هو المسؤول عن تولد قوة دافعة كهربائية حثية.

-         لابد لجميع المجالات الكهربائية أن تبدأ بشحنة موجبة وتنتهي بشحنة سالبة

-         الماء الموجود في السدود ينتج الكهرباء



27- التيار المتردد

-         تتحرك الشحنات في الدائرة الكهربائية المترددة، بحيث تقطعها حتى نهايتها ذهابا، ثم تقطعها حتى نهايتها إيابا.

-         يكون الجهد والتيار في الدوائر المترددة ثابتين كما هو الحال في دوائر التيار المستمر

-         لا يحدث فقد للطاقة في المحولات

-         المحول الرافع يعطي كناتج أكثر مما يأخذ كمدخل.

-         يمكن استخدام المحولات لتغيير الجهود المستمرة

-         شركات الكهرباء تزود المنازل بالالكترونات لتسيير التيار الكهربائي المنزلي

28- الطبيعة المزدوجة الجسيمية الموجية

-         طبيعة الضوء إما موجية، وإما جسيمية، وليس الاثنتين معا

-         يمكن أن تكون طبيعة الضوء جسيمية في وقت ما وموجية في وقت آخر.

-         لا يمكن أن تكون للجسيمات طبيعة موجية

-         لا يمكن أن تكون للموجات طبيعة جسيمية

-         يمكن تحديد موقع الجسم بدقة متناهية دائما.

-         الفوتون هو جسيم يحصر بداخله موجة

-         الفوتونات ذات الترددات الأعلى أكبر من الفوتونات ذات الترددات الأقل.

-         جميع الفوتونات متساوية في طاقتها.

-         الشدة العالية تعني أن سعة الاهتزاز للفوتون أكبر

-         مبدأ اللاحتمية ناتج عن محدودية أجهزة القياس.

-         أشعة الليزر مرئية دائما

-         أحيانا يكون لك طبيعة موجية، وأحيانا لا يكون لك طبيعة موجية



29- نماذج الذرة

-         يوجد نموذج واحد صحيح للذرة

-         تدور الالكترونات حول أنوية الذرات كما تدور الكواكب حول الشمس

-         الغيمة الالكترونية هي صورة للمدار

-         يمكن للالكترونات أن تتواجد في أي مدار ترغب فيه

-         ذرة الهيدروجين ذرة نموذجية.

-         تصف الدالة الموجية (wave function) مسار الالكترون.

-         الالكترونات أكبر من البروتونات

-         الالكترونات والبروتونات هي الجسيمات الأساسية الوحيدة.

-         لدى الفيزيائيون الحاليون النموذج الصحيح للذرة.

-         يمكن للذرات أن تختفي (تضمحل).