ThatQuiz مكتبة الاختبار قم بإجراء هذا الاختبار الآن
الميكانيكا اللاغرانجية - اختبار
أسهم بواسطة: Borowska
  • 1. تعتبر الميكانيكا اللاغرانجية إطارًا رياضيًا لوصف ديناميكيات الأنظمة الميكانيكية من خلال الإحداثيات العامة والسرعات والقوى. وهي تستند إلى مبدأ الفعل الثابت، حيث يتم اشتقاق ديناميكيات النظام من دالة واحدة تسمى اللاغرانجيان. يتم تعريف اللاغرانجيان بأنه الفرق بين الطاقة الحركية والطاقة الكامنة للنظام، وهو يحمل جميع المعلومات اللازمة لوصف سلوك النظام. من خلال تطبيق معادلات أويلر-لاغرانج على اللاغرانجيان، يمكن اشتقاق معادلات الحركة للنظام، والتي توفر طريقة قوية وأنيقة لتحليل وحل المشكلات الميكانيكية. تُستخدم الميكانيكا اللاغرانجية على نطاق واسع في الفيزياء والهندسة لدراسة مجموعة متنوعة من الأنظمة، بدءًا من البندولات البسيطة وحتى الأنظمة المعقدة متعددة الأجسام، وتقدم نهجًا أكثر عمومية وتنوعًا مقارنة بالميكانيكا النيوتونية الكلاسيكية.

    من صاغ إطار عمل الميكانيكا اللاغرانجية؟
A) جاليليو غاليلي
B) جيمس كليرك ماكسويل
C) إسحاق نيوتن
D) جوزيف لويس لاغرانج
  • 2. يُعرّف اللاغرانجي بأنه الفرق بين أي من أنواع الطاقة التالية؟
A) الطاقة الكهربائية والطاقة المغناطيسية
B) الطاقة الداخلية والطاقة الخارجية
C) الطاقة الحركية والطاقة الكامنة
D) الطاقة الحرارية والطاقة الميكانيكية
  • 3. ما هي الدالة المستخدمة في ميكانيكا لاغرانج التي تصف تطور النظام الفيزيائي مع مرور الوقت؟
A) فعل
B) قوة
C) كتلة
D) تفاعل
  • 4. ما هي المتغيرات التي تعتمد عليها دالة لاغرانج لنظام ما؟
A) الإحداثيات العامة، ومشتقاتها الزمنية، والزمن.
B) الطاقة الكامنة والسرعة.
C) الإحداثيات الديكارتية ومشتقاتها الزمنية.
D) الكتلة والسرعة.
  • 5. في ميكانيكا لاغرانج، ما هو المصطلح الذي يصف التغير الطفيف في حالة النظام؟
A) إزاحة ديناميكية
B) إزاحة افتراضية
C) إزاحة فعلية
D) إزاحة ثابتة
  • 6. ما هو المبدأ في ميكانيكا لاغرانج الذي ينص على أن الطبيعة تميل إلى اتباع مسارات تقلل أو تزيد من كمية معينة؟
A) قانون هوك
B) مبدأ أصغر قيمة (أو مبدأ الفعل الأصغر)
C) قانون أوم
D) قانون نيوتن الثاني
  • 7. ما هو المصطلح المستخدم لوصف مجموعة من الإحداثيات التي تحدد بشكل فريد حالة نظام في ميكانيكا لاغرانج؟
A) الإحداثيات الديكارتية
B) الإحداثيات الكروية
C) الإحداثيات القطبية
D) الإحداثيات العامة
  • 8. ما هو الإطار الرياضي المستخدم في اشتقاق معادلات الحركة في ميكانيكا لاغرانج؟
A) حساب المتجهات
B) حساب التفاضل والتكامل
C) الجبر الخطي
D) المعادلات التفاضلية
  • 9. في أي سنة قدم جوزيف لوي لاغرانج عمله حول الميكانيكا اللاغرانجية إلى أكاديمية تورينو للعلوم؟
A) 1760
B) 1803
C) 1755
D) 1788
  • 10. كم عدد الإحداثيات اللازمة لتحديد حالة نظام يتكون من N جسيمًا نقطيًا في الفضاء ثلاثي الأبعاد بشكل فريد؟
A) 6N
B) 9
C) 3N
D) N
  • 11. ماذا تنص عليه قاعدة نيوتن الثانية في سياق نظام يتكون من N من الجسيمات؟
A) الطاقة محفوظة في جميع التفاعلات.
B) القوة المحصلة تساوي حاصل ضرب الكتلة في التسارع لكل جسيم.
C) الزخم دائمًا يساوي صفرًا.
D) القوة تتناسب عكسيًا مع مربع المسافة.
  • 12. ما هي الكمية الأساسية في ميكانيكا لاغرانج؟
A) الدالة اللاغرانجية
B) الدالة الهاملتونية
C) الطاقة الحركية
D) دالة القوة
  • 13. في حالة عدم وجود مجال كهرومغناطيسي، ما هي معادلة لاغرانج غير النسبية لنظام من الجسيمات؟
A) L = الطاقة الحركية + الطاقة الكامنة
B) L = الطاقة الحركية - الطاقة الكامنة
C) L = الطاقة الكامنة - الطاقة الحركية
D) L = 2 * الطاقة الحركية - الطاقة الكامنة
  • 14. كيف يتم التعبير عن الطاقة الحركية الكلية 'T' لنظام من الجسيمات؟
A) T = (1/3) Σ (من k=1 إلى N) m_k v_k2
B) T = Σ (من k=1 إلى N) m_k2 v_k
C) T = Σ (من k=1 إلى N) m_k v_k
D) T = (1/2) Σ (من k=1 إلى N) m_k v_k2
  • 15. كيف يتغير الطاقة الكامنة 'V' إذا كان هناك مجال خارجي أو قوة دافعة تتغير مع مرور الوقت؟
A) 'V' تظل ثابتة.
B) بشكل عام، يمكن التعبير عن 'V' كالتالي: V = V(r1, r2, ..., v1, v2, ..., t)
C) V = V(r1, r2, ...)
D) V = V(v1, v2, ...)
  • 16. هل يمكن اعتبار أي دالة بمثابة دالة لاغرانج إذا كانت تولد المعادلات الصحيحة للحركة؟
A) فقط إذا كانت تتضمن الطاقة الحركية.
B) فقط إذا كانت تستبعد الطاقة الكامنة.
C) نعم، بما يتفق مع القوانين الفيزيائية.
D) لا، فقط دوال معينة يمكن استخدامها.
  • 17. ما هي الكمية التي تُضاف إلى لاغرانجيان لحساب القوى المسببة للتضاؤل، مثل الاحتكاك؟
A) دالة تشتت رايلي
B) رموز كريستوفل
C) دالة الطاقة الكامنة
D) معادلات القيود
  • 18. ما هي أنواع القيود التي يمكن لميكانيكا لاغرانج التعامل معها بشكل مباشر؟
A) القيود الهولونومية
B) القوى المبعثرة
C) القيود النسبية
D) القيود اللا هولونومية
  • 19. أي مما يلي ليس مثالاً على قيد غير هولونومي؟
A) القيود القابلة للتكامل.
B) القيود التي تتضمن الاحتكاك.
C) القيود التي تعتمد على سرعات الجسيمات.
D) القيود التي تتضمن متباينات.
  • 20. في سياق ميكانيكا لاغرانج، ما الذي تمثله الخطوط الجيوديسية للجسيمات الحرة؟
A) مسارات أو خطوط قصوى.
B) مسارات ذات أقصى طاقة.
C) مسارات منحنية في الزمكان.
D) مسارات تسارع غير خطية.
  • 21. ما هي أهمية الخطوط الجيوديسية في الفضاء الإقليدي ثلاثي الأبعاد؟
A) إنها تمثل مسارات الطاقة القصوى.
B) إنها خطوط مستقيمة.
C) إنها مسارات منحنية.
D) إنها مسارات تسارع غير خطية.
  • 22. ما هي العلاقة بين قانون نيوتن الثاني والمسارات الجيوديسية للجسيمات الحرة؟
A) تنحرف الجسيمات الحرة عن المسارات الجيوديسية بسبب تأثير القوى.
B) تمثل المسارات الجيوديسية مسارات القوة القصوى.
C) قانون نيوتن الثاني لا يرتبط بالمسارات الجيوديسية.
D) تتبع الجسيمات الحرة المسارات الجيوديسية، وهي المسارات القصوى.
  • 23. من قدم مبدأ دالامبير في عام 1708؟
A) إسحاق نيوتن
B) ليونهارد أويلر
C) جاك برنولي
D) جوزيف لويس لاغرانج
  • 24. في أي سنة طور د'اليمبرت المبدأ بشكل أكبر لحل المشكلات الديناميكية؟
A) 1755
B) 1708
C) 1743
D) 1788
  • 25. ما الذي يسمح لنا مبدأ دالامبير بالتركيز عليه في معادلات الحركة؟
A) كلا القوى المقيدة وغير المقيدة.
B) فقط القوى المقيدة.
C) فقط القوى غير المقيدة المؤثرة.
D) تغيرات الطاقة الكامنة.
  • 26. لماذا لا يمكن استخدام مبدأ دالامبير بسهولة لإنشاء معادلات الحركة في أي نظام إحداثيات؟
A) يمكن تطبيقه فقط على حالة الاتزان الساكن.
B) المبدأ صالح فقط للأنظمة الخطية.
C) قد تكون الإزاحات مرتبطة بمعادلة قيد.
D) يتطلب معرفة جميع القوى المؤثرة على النظام.
  • 27. ما هي صيغة معادلات لاغرانج بعد التحويل النقطي؟
A) (d/dt)(∂L'/∂Qi) = Σj λj (∂ϕ'j/∂Q̇i).
B) (d/dt)(∂L'/∂Qi) = ∂L'/∂Q̇i + Σj λj (∂ϕ'j/∂Q̇i).
C) (d/dt)(∂L/∂q̇i) = ∂L/∂qi.
D) (d/dt)(∂L'/∂Q̇i) = ∂L'/∂Qi + Σj λj (∂ϕ'j/∂Qi).
  • 28. ما هو القانون الذي يربط الكميات المحفوظة بالتناظرات في اللاغرانجيان؟
A) نظرية نيوتن
B) نظرية نويثر
C) نظرية أويلر
D) نظرية لاغرانج
  • 29. في ميكانيكا لاغرانج، ما الذي يمثله الرمز ∇ في سياق القوى؟
A) إمكانية قياسية
B) عامل التباعد
C) عامل الدوران
D) عامل التدرج
  • 30. ماذا يمثل مصطلح ∂L/∂x˙ في ميكانيكا لاغرانج؟
A) m x˙
B) d/dt(∂L/∂x)
C) ‎-∂V/∂x
D) ∇V
  • 31. في ميكانيكا لاغرانج، ما الذي يمثله التعبير d/dt(∂L/∂ẋ)؟
A) ∂L/∂x
B) ‎-∂V/∂x
C) m x¨
D) m ẋ
  • 32. ما هي المتغيرات في نظام الإحداثيات الكروية التي تتكرر دوريًا، مما يشير إلى أنها لا تظهر بشكل صريح في معادلة لاغرانج؟
A) φ
B) m
C) r
D) θ
  • 33. ما الذي يتم الحفاظ عليه بسبب كون φ إحداثيًا دوريًا؟
A) الزخم الخطي pr
B) الطاقة الحركية (1/2)mv²
C) الطاقة الكامنة V(r)
D) العزم الزاوي pφ
  • 34. ما هي المعادلة التي تعبر عن العزم الزاوي المحفوظ pφ في الإحداثيات الكروية؟
A) pφ = m(r² + θ² + φ²)
B) pφ = m(r²θ̇ + sin(θ)φ̇)
C) pφ = (m/2)r²sin(θ)φ̇
D) pφ = mr²sin²(θ)φ̇
  • 35. في معادلة أويلر-لاغرانج لـ 'r'، أي حد يمثل القوة المركزية؟
A) -mr(θ̇² + sin²(θ)φ̇²)
B) -m(r̈ + θ̇² + sin²(θ)φ̇²)
C) m(r̈ - θ̇² - sin²(θ)φ̇²)
D) mr(θ̇² + sin²(θ)φ̇²)
  • 36. في معادلة أويلر-لاغرانج للزاوية θ، أي حد يمثل التغير في العزم الزاوي الناتج عن الزاوية φ؟
A) m(r²θ̇ + sin(θ)cos(θ)φ̇)
B) mr²sin(θ)cos(θ)φ̇²
C) -mr²sin(θ)φ̇
D) -mr²sin(θ)cos(θ)φ̇²
  • 37. ما هي المعادلة التي تعبر عن الطاقة الكامنة V لنظام البندول؟
A) mgy_pend
B) Mgy_pend
C) (1/2)mgy_pend2
D) mgx_pend
  • 38. ماذا يمثل الـ Lagrangian (Lcm) في مسألة القوة المركزية بين جسمين؟
A) حد حركة الجسمين بالنسبة لبعضهما البعض.
B) الطاقة الحركية الكلية للنظام.
C) الطاقة الكامنة الناتجة عن القوة المركزية.
D) حد حركة مركز الكتلة.
  • 39. ما هي العلاقة التي تربط الكتلة المختزلة (μ) بالكتلتين m1 و m2؟
A) μ = (m1 + m2) / 2.
B) μ = (m1 * m2) / (m1 + m2).
C) μ = m1 * m2.
D) μ = m1 - m2.
  • 40. في الإحداثيات القطبية، ما هي الإحداثية الدورية في لاغرانجيان الحركة النسبية (Lrel)؟
A) r (المسافة الشعاعية).
B) R (موضع مركز الكتلة).
C) θ (ثيتا).
D) V (الطاقة الكامنة).
  • 41. ما هي معادلة القوة المركزية اللحظية (Fcf) في ميكانيكا لاغرانج؟
A) Fcf = μrθ˙² = ℓ²/(μr³).
B) Fcf = μr/θ˙.
C) Fcf = dV/dr.
D) Fcf = μr²θ˙.
  • 42. هل الزخم القياسي (p) ثابت تحت التحويلات القياسية؟
A) نعم، فهو ثابت تحت التحويلات القياسية.
B) يعتمد ذلك على النظام المحدد.
C) لا، فهو ليس ثابتًا تحت التحويلات القياسية.
D) لا تنطبق خاصية الثبات القياسي على الزخم القياسي.
  • 43. ما هي الصيغة من صيغ الميكانيكا الكلاسيكية التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بميكانيكا لاغرانج؟
A) ميكانيكا هاميلتون
B) ميكانيكا روث
C) البصريات
D) صيغة فضاء الزخم
  • 44. كيف يمكن الحصول على الهاملتوني من خلال تطبيق أي تحويل على اللاغرانجيان؟
A) تحويل لابلاس
B) تحويل فورييه
C) توسيع تايلور
D) تحويل ليجندر
  • 45. ما هي الصيغة الهجينة التي تجمع بين ميكانيكا لاغرانج وميكانيكا هاميلتون والتي تتعامل بكفاءة مع الإحداثيات الدورية؟
A) الميكانيكا النسبية
B) ميكانيكا أوستروغرادسكي
C) ميكانيكا روث
D) صيغة الفضاء الزخمي
  • 46. ما هي المشكلة المحتملة في تضمين مشتقات زمنية أعلى من الدرجة الأولى في ميكانيكا لاغرانج؟
A) تعقيد هاميلتوني
B) عدم اتساق نسبي
C) انتهاك مبدأ التباين
D) عدم استقرار أوستروغرادسكي
  • 47. في أي مجال يمكن تطبيق ميكانيكا لاغرانج باستخدام مبادئ التباين لتحديد مسارات أشعة الضوء؟
A) الكهرومغناطيسية
B) البصريات
C) الديناميكا الحرارية
D) ميكانيكا الكم
  • 48. في الصيغ النسبية، ما الذي يصعب التعامل معه بشكل واضح ومتسق مع مبادئ التماثل؟
A) الأنظمة متعددة الجسيمات
B) ديناميكية الجسيم الواحد
C) الكميات المحفوظة
D) الإحداثيات الدورية
  • 49. في ميكانيكا الكم، ما هو الثابت الأساسي الذي يربط بين الفعل والطور الكمي؟
A) الثابت الجاذبي
B) ثابت بولتزمان
C) ثابت بلانك
D) سرعة الضوء
تم إنشاؤها باستخدام That Quiz — موقع اختبار الرياضيات للطلاب من جميع مستويات الصفوف.