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