حل الفصل الأول تطور الكون ثالث ثانوي مسارات

حل الوحدة الأولى: تطور الكون
فهرس الصفحات
نشاطات تمهيدية
الصفحة رقم (13)
تجربة استهلالية: هل يتمدد الكون كتمدد البالون؟
السؤال:
قارن بين حجم البالون قبل وبعد النفخ.
الجواب:
يزداد حجم البالون كلما زادت كمية الهواء به.

السؤال:
ما ملاحظاتك حول تغير المسافة بين نقاط البالون قبل النفخ وبعده؟
الجواب:
تزداد المسافة بين النقاط السوداء على سطح البالون كلما زادت كمية الهواء في البالون.

السؤال:
قارن بين النقاط على البالون والمجرات في الكون.
الجواب:
يتمدد الكون وتتباعد المجرات فيه بعضها نتيجة لتمدده، وذلك يشبه ما يحدث للنقاط المرسومة على البالون عند نفخه.

السؤال:
استنتج ما يحدث للكون.
الجواب:
يتمدد الكون وهذا ما يدل على أنه ليس ثابتًا.

1-1 نشأة الكون
الصفحة رقم (19)
تمدد الكون
السؤال:
ماذا قرأت؟ فسر علاقة الطاقة المظلمة بتمدد الكون؟
الجواب:
تعد الطاقة المظلمة من الألغاز الكونية المحيرة التي مازالت قيد الدراسة من العلماء، وهي أحد أشكال الطاقة مجهولة المنشأ التي تشكل 65% من محتوى الكون، فهي تملأ الفضاء وتدفعه للتوسع، مسببة ابتعاد المجرات واندفاعها بعيدًا عن بعضها.

الصفحة رقم (23)
التقويم 1-1
السؤال:
هل يمكن اعتبار التجمع النجمي عبارة عن مجرة وليدة؟ ولماذا؟
الجواب:
نعم، لأن تجمع النجوم في حشود نجمية كروية وتجمع الحشود النجمية مع بعضها يمكن أن يكون مجرات.

السؤال:
ما مدى أهمية الفيزياء الفلكية في دراسة نشأة الكون وتطوره؟
الجواب:
تسهم الفيزياء الفلكية في وصف نشاط المجرات والنجوم النيوترونية، والثقوب السوداء، ودراسة مادة ما بين الكواكب والنجوم، إضافة إلى توضيح طبيعة الأجرام السماوية وأغلفة الكواكب والتغيرات التي تحدث فيها، ورصد أنشطتها المختلفة، مما ساهم في فهم نشأة الكون ودراسة مراحل تطوره.

السؤال:
لماذا حازت نظرية الانفجار العظيم على قبول معظم العلماء عن غيرها من النظريات التي تتناول نشأة الكون؟
الجواب:
لأنها قدمت تفسيرًا علميًا منطقيًا لنشأة الكون وتمدده، وأثبتت صحة ما قدمه العلماء من ملاحظات وتجارب مختلفة متعلقة بنشوء الكون وتكون المجرات والنجوم والكواكب والعناصر المختلفة.

السؤال:
تبعد مجرة الدوامة 23 Mly عن كوكب الأرض. باستعمال القيمة 20.8 km/s/Mly لثابت هابل. أوجد سرعة تباعد هذه المجرة؟
الجواب:
V = H0. D
V = 20.8 km/s/Mly. 23 Mly
V = 478.4Km / s

1-2 النجوم والمجرات
الصفحة رقم (28)
تجربة: العلاقة بين سطوع النجوم وحجمها
السؤال:
أي المصابيح سطوعًا أكبر؟
الجواب:
للمصباح غير المغطى سطوعًا أكبر من المصباح المغطى برقاقة القصدير.

السؤال:
ما العوامل التي ترى أن لها دورًا في تغير سطوع المصباحين؟ وهل الأمر ينطبق على النجوم أيضًا؟
الجواب:
القطر:
طول قطر فتحة المصباح، والأمر ينطبق على قطر النجم، فكلما كان أكبر كان سطوعه أكبر.

المسافة:
كلما كان بعد المصباح عن الشاشة أكبر قل سطوعه، والأمر ينطبق كذلك على بعد النجم عن الأرض، فكلما زادت المسافة بين النجم والأرض قل سطوعه.

الصفحة رقم (30)
مجرة درب التبانة
السؤال:
ماذا قرأت؟ ما موقع نظامنا الشمسي من مجرة درب التبانة؟
الجواب:
يقع نظامنا الشمسي في مجرة درب التبانة على الحافة الداخلية لذراع الجبار، على بعد حوالي 30 ألف سنة ضوئية من مركز المجرة.

الصفحة رقم (32)
التفكير الناقد: علاقة تمدد الكون بالمجرات
السؤال:
ما أبرز الأحداث المتوقعة التي يمكن أن تطرأ بين مجرتنا ومجرة أندروميدا نظرًا لكونها أقرب مجرة إلينا؟
الجواب:
نظرًا لقرب مجرة درب التبانة والأندروميدا من بعضهما، توجد العديد من الاحتمالات المستقبلية والأحداث المتوقعة بينهما، ومنها:
1. تداخل مدارات المجرتين: من المتوقع أن تتداخل مدارات النجوم في كلا المجرتين بعد مليارات السنين، وقد تؤدي هذه الظاهرة إلى تشوهات في هياكل النجوم وتغيرات في توزيع الكتل، مما قد يؤدي في النهاية إلى تشكيل هياكل جديدة لكلا المجرتين.
2. اندماج المجرتين: يتوقع أن تندمج مجرة الأندروميدا ومجرة درب التبانة، ويختلط الغاز في كلا المجرتين، وعندها ستقذف نجوم من المجرة، وستدمر نجوم أخرى أثناء اصطدامها بالثقبين الأسودين الهائلين المندمجين للمجرتين، وستدمر البنية الحلزونية لكلتا المجرتين أثناء تحولهما إلى مجرة واحدة عملاقة بيضاوية الشكل.

الصفحة رقم (33)
التقويم 1-2
السؤال:
قارن بين المراحل الثلاثة الرئيسة لولادة نجم.
الجواب:
في المرحلة الأولى:
تولد النجوم في السحب الجزيئية التي تتكون من جزيئات الهيدروجين والهيليوم والكربون والنيتروجين والأوكسجين وهي سحب ذات كثافة ودرجات حرارة عالية.
في المرحلة الثانية:
تنكمش السحب تحت تأثير جاذبيتها، ثم يبدأ الغاز والغبار بالتكور، ويسمى النجم حينها بالنجم الأولي.
في المرحلة الثالثة:
مع زيادة الضغط تبدأ حرارة اللب المنكمش بالارتفاع، وتبدأ تفاعلات الاندماج النووي ويتحول الهيدروجين إلى هيليوم وتبدأ حينها حياة النجم.

السؤال:
ما هو مصدر الطاقة الرئيسي الذي يجعل نجمًا من التسلسل الرئيسي يضيء في الفضاء؟
الجواب:
مصدر الطاقة الرئيسي هو طاقة النجم، التي تتولد عن طريق تفاعلات الاندماج النووي التي تحول الهيدروجين إلى هيليوم.

السؤال:
ما أهمية المستعر الأعظم في توليد نجم جديد؟
الجواب:
يمتزج الغبار والغاز الذي يخلفه المستعر الأعظم مع الغاز والغبار الواقع بين النجوم، مما يزودها بالعناصر الثقيلة والمركبات الكيميائية الناتجة أثناء الموت النجمي؛ ليتم إعادة تدوير هذه المواد وتوفير اللبنات الأساسية لولادة نجم جديد.

السؤال:
كم عدد أذرع مجرة درب التبانة؟ وعلى أي أذرعها تقع شمسنا؟
الجواب:
أربعة أذرع وتقع شمسنا على الحافة الداخلية لذراع الجبار.

السؤال:
كيف يتحقق علماء الفلك من صحة نظرية في التطور النجمي؟
الجواب:
يضع علماء الفلك تصورات مختلفة لما قد يطرأ على النجوم من تغيرات كلمعانها ودرجة حرارتها، وحجمها بمرور الزمن. ثم يقارنون هذه التصورات النظرية لتطورها مع مخطط التتابع الرئيسي (Hertzsprung – Russel diagram) الذي يتيح لهم فهم دورة حياة النجوم وتطورها عند تحديد موضعها في المخطط.

السؤال:
ابحث في كيفية استطاعة الفلكيين – مستقبلًا – تطوير معداتهم لتصبح قادرة على رصد الثقوب السوداء وتصويرها بسهولة؟
الجواب:
بدمج العديد من المراصد المتقدمة حول العالم لتشكل تلسكوبًا افتراضيًا واحدًا، يساعدهم في رصد الثقوب السوداء.

الصفحة رقم (34)
التقنية والفلك
السؤال:
استنتج لماذا كان تصوير الثقب الأسود مهمًا؟
الجواب:
تعد دراسة الثقوب السوداء وتصويرها جزءًا من دراسة الكون وتطوره وتمدده عبر الزمن، فوجود هذه الثقوب مرتبط بنشوء المجرات وتطورها، ولها تأثير كبير على كافة مكونات المنظومة الكونية.

الصفحة رقم (35)
مختبر الفضاء: قانون هابل في الفرن وفي الكون!
السؤال:
وبجانب تشبيه الكعك بالكون، ما الذي يشير إليه قانون هابل بشأن الحالة العامة للكون؟
الجواب:
يشير إلى توسع ثابت للكون.

السؤال:
احسب معدل تمدد الكون والذي يسمى ثابت هابل عن طريق حساب ميل قانون هابل.
الجواب:
H = (15000 – 39300) / (300 – 700) = 60.7

تقويم الفصل 1
الصفحة رقم (37)
تقويم الفصل 1
السؤال:
قارن بين المفردات الآتية:
1. علم الكون وعلوم الفضاء.
الجواب:
علم الكون:
هو العلم المختص بدراسة نشوء الكون وتطوره.
علوم الفضاء:
هو العلم المختص باستكشاف الفضاء والمهمات الفضائية.

السؤال:
2. الثقب الأسود والقزم الأسود.
الجواب:
الثقب الأسود:
هو جسم كثيف بشكل هائل تكون جاذبيته قوية جدًا ولا يمكن للمادة أو الإشعاع الهروب منه.
القزم الأسود:
جسم ناشئ عن بقايا القزم الأبيض، يتكون من رماد بارد داكن من الكربون.

السؤال:
3. النجم النيوتروني والقزم الأبيض.
الجواب:
النجم النيوتروني:
هو نجم كثيف جدًا يبلغ قطره حوالي 16 كيلومترًا فقط، ويدور بسرعة حول محوره مكونًا مجالًا مغناطيسيًا قويًا.
القزم الأبيض:
نجم شديد الحرارة ذو كثافة عالية جدًا وتساوي كتلته كتلة الأرض، وحجمه بحجم الأرض.

السؤال:
4. المجرة البيضاوية والمجرة الحلزونية.
الجواب:
المجرة البيضاوية:
هي مجرات ذات هياكل بيضاوية تكثر فيها النجوم القديمة ذات الكتلة المنخفضة واللون الأصفر والأحمر، وتتحرك فيها النجوم بطريقة عشوائية أكثر من تلك الموجودة في المجرات الحلزونية.
المجرة الحلزونية:
هي مجرات تظهر على شكل أقراص مسطحة مع انتفاخات صفراء في مركزها ذات تركيز عال جدًا من النجوم، ولديها نسبة أعلى بكثير من النجوم الصغيرة عمرًا على عكس المجرات البيضاوية التي تكثر فيها النجوم القديمة.

السؤال:
5. جرم غازي متألق تتولد الطاقة في باطنه بواسطة تفاعلات الاندماج النووي.
أ. النجم
ب. السديم
ج. الكوكب
د. المجرة
الجواب:
أ. النجم

السؤال:
6. سحب تتكون من جزيئات الهيدروجين والهيليوم.
أ. السحب الذرية
ب. السحب المتأينة
ج. السحب الجزيئية
د. السحب الغبارية
الجواب:
ج. السحب الجزيئية

السؤال:
7. نجوم ذات قطر صغير ودرجات حرارة شديدة ولمعان منخفض.
أ. الأقزام البيضاء
ب. العمالقة الحمراء
ج. النيوترونية
د. المستعر الأعظم
الجواب:
أ. الأقزام البيضاء

السؤال:
8. نجوم ذات كثافة عالية يبلغ قطرها المتبقي حوالي 16 كيلومترًا فقط، وتدور بسرعة حول محورها.
أ. النجم النيوتروني
ب. العملاقة الحمراء
ج. الأقزام البيضاء
د. الثقوب السوداء
الجواب:
أ. النجم النيوتروني

السؤال:
9. جسم ذو كثافة هائلة وجاذبيته قوية جدًا، ولا يمكن للمادة أو الإشعاع الهروب منه.
أ. الأقزام البيضاء
ب. العملاقة الحمراء
ج. الثقب الأسود
د. القزم الأسود
الجواب:
ج. الثقب الأسود

السؤال:
10. تتبع تحول المستعر الأعظم إلى نجم نيوتروني.
الجواب:
المستعر الأعظم يخلف وراءه إما نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود بحسب كتلة اللب المنهار، إذا كانت كتلة لب النجم ما بين 1,5 إلى 3 كتل شمسية، يستمر الانهيار حتى تتحد الإلكترونات والبروتونات لتشكل النيوترونات وينتج النجم النيوتروني (Neutron Starts).

السؤال:
11. فسر كيف يتحول العملاق الأحمر إلى نجم قزم أبيض.
الجواب:
بعد أن يتحول النجم إلى عملاق أحمر يصبح اللب المنهار ساخنًا بدرجة كافية لبدء سلسلة تفاعلات لعناصر أثقل من الهيدروجين، وتتوقف التفاعلات النووية، وتبدأ نقطة النهاية للنجم منخفض الكتلة، حيث يطرد طبقاته الخارجية إلى الفضاء، وبعد طرد الطبقات الخارجية للنجم يبقى اللب فقط ويصبح قزمًا أبيض.

السؤال:
12. وضح بالرسم تركيب مجرة درب التبانة.
الجواب:
نواة، تجمع نجمي، قرص، هالة، النظام الشمسي.

السؤال:
13. عدد أنواع المجرات مع ذكر الاختلافات بينهم.
الجواب:
المجرات الحلزونية:
– تظهر على شكل أقراص مسطحة مع انتفاخات صفراء في الوسط.
– ذات تركيز عال من النجوم [الصغيرة].
– أكثر ما يميزها هو الأذرع الحلزونية والتي تتميز بكثافة الغاز والغبار.
– مجرة درب التبانة والمرأة المسلسلة.
المجرات البيضاوية:
– تظهر على شكل هياكل بيضاوية.
– انخفاض كثافة النجوم والغبار والغاز.
– تكثر بها النجوم القديمة.
– تشكل 10 – 15 % من المجرات.
المجرات غير المنتظمة:
– ليس لها بنية منتظمة.
– يعتقد أن هذا الشكل الغير منتظم ناتج عن جاذبية المجرات المجاورة.
– مجرة سحابة ماجلان الكبرى.

السؤال:
14. دلت القياسات والأرصاد على وجود ثقب أسود في نواة المجرة، وضح كيف تم اكتشاف ذلك؟
الجواب:
تم اكتشاف ذلك عن طريق أرصاد الأشعة السينية.

السؤال:
15. هناك عدة عمالقة حمراء يمكن مشاهدتها في السماء ليلًا، مثل: الدبران Aldebarán، والسماك الرامح Arcturus. حسب ملاحظاتك لمخطط H-R هل ستظل هذه العمالقة على حالها لملايين السنين القادمة؟ وكيف تفسر رأيك.
الجواب:
لا، لن يبقى على حاله فإذا كان النجم العملاق الأحمر ذا كتلة كافية، يصبح اللب المنهار ساخنًا بدرجة كافية لبدء سلسلة تفاعلات لعناصر أثقل من الهيدروجين وتنتج عناصر أثقل؛ فتبدأ تفاعلات الهيليوم، ثم تفاعلات الكربون، ثم تفاعلات النيون إلى أن تصل إلى الحديد في اللب وتتوقف التفاعلات النووية وتبدأ نقطة النهاية للنجم منخفض الكتلة حيث يطرد طبقاته الخارجية إلى الفضاء مشكلًا منظرًا جميلًا مضيئًا يعرف بالسديم الكوكبي.

الصفحة رقم (38)
تقويم الفصل 1
السؤال:
16. أكمل خريطة المفاهيم التي توضح دورة حياة النجوم بالأجرام التالية:
ثقب أسود – نجم متوسط – عملاق فوق أحمر – السديم الكوكبي.
الجواب:
نجم متوسط، عملاق فوق الأحمر، السديم الكوكبي، ثقب أسود.

السؤال:
17. ابحث بشكل مختصر في علاقة الكوازارات بالثقوب السوداء.
الجواب:
الكوازارات أجسام بعيدة تتزود بالطاقة من الثقوب السوداء، وهي أجسام ضخمة تفوق حجم الشمس بكثير، تتوهج لمعانًا، وهي قادرة على إطلاق مئات أو آلاف أضعاف القوة التي تطلقها مجرتنا، وهذا يجعلها أكثر الأجسام سطوعًا وشدة في الكون كله.

السؤال:
18. حدد موقع الشمس في المخطط؟
الجواب:
تقع الشمس على شريط التتابع الرئيسي.

السؤال:
19. أين تقع النجوم ذات درجات الحرارة المنخفضة واللمعان العالي، وماذا تسمى؟
الجواب:
تقع في أعلى يمين المخطط، وتسمى العملاقة الحمراء والعملاقة الحمراء الضخمة.

السؤال:
20. أين تقع النجوم ذات درجات الحرارة العالية واللمعان المنخفض، وماذا تسمى؟
الجواب:
تقع في أسفل يسار المخطط وتسمى الأقزام البيضاء.

اختبار مقنن
الصفحة رقم (39)
اختبار مقنن
السؤال:
اختر رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي:
1. في مجرة درب التبانة تقع الشمس:
أ. على حافة ذراع الجبار.
ب. بالقرب من نواة المجرة.
ج. في هالة المجرة.
د. داخل نواة المجرة.
الجواب:
أ. على حافة ذراع الجبار.

السؤال:
2. تقع النجوم الصغيرة في العمر في ………. المجرة:
أ. هالة.
ب. ذراع.
ج. قرص.
د. نواة.
الجواب:
ب. ذراع.

السؤال:
3. أي النجوم هي الأسخن؟
أ. النجوم الصفراء.
ب. النجوم الزرقاء.
ج. النجوم الحمراء.
د. النجوم البرتقالية.
الجواب:
ب. النجوم الزرقاء.

السؤال:
4. ما أنواع المجرات الثلاثة؟
أ. حلزوني، بيضاوية، دائرية.
ب. حلزوني، بيضاوية، وغير المنتظم.
ج. دائرية، بيضاوية، وغير المنتظم.
د. كروية، منتظمة، حلزوني.
الجواب:
ب. حلزوني، بيضاوية، وغير المنتظم.

السؤال:
5. ماذا يحدث للنجوم ذات الكتل العالية التي تصل إلى 8-10 كتل شمسية؟
الجواب:
إذا كان النجم بكتلة عالية تصل إلى 8-10 أضعاف كتلة الشمس تتغلب قوة الجاذبية على قوة الضغط فينهار النجم على نفسه في ثواني معدودة؛ مما يسبب انفجار النجم ويسمى مستعر أعظم.

السؤال:
6. صف طريقة حركة النجوم في المجرات البيضاوية.
الجواب:
تميل النجوم في المجرات البيضاوية إلى التحرك بطريقة عشوائية.

السؤال:
7. اذكر حالات تواجد الهيدروجين في الوسط بين النجوم.
الجواب:
يوجد الهيدروجين في الوسط بين النجوم إما في الحالة الذرية أو المتأينة، أو الجزيئية.

السؤال:
8. اذكر بعض الظواهر التي يتم الاستفادة منها من مراقبة الكون.
الجواب:
تعاقب الليل والنهار، وتعاقب فصول السنة، وخسوف القمر، وكسوف الشمس.

السؤال:
9. ما التجربة الإقليمية السعودية للتقليل من التلوث الضوئي؟
الجواب:
قدمت المملكة العديد من المبادرات والبرامج المساهمة في رفع كفاءة الطاقة بشكل عام؛ مما يسهم في التقليل من التلوث الضوئي ولعل من أهمها جهود الشركة الوطنية لخدمات كفاءة الطاقة (ترشيد) والشركة السعودية للكهرباء الرامية إلى ترشيد استهلاك الكهرباء، من خلال إحلال مصابيح الليد بدلًا من المصابيح الكهربائية التقليدية التي تتماشى مع المواصفات القياسية الصادرة عن الهيئة السعودية للمواصفات والمقاييس والجودة، وكذلك المعايير العالمية التي تهدف إلى ترشيد استهلاك الكهرباء، ورفع كفاءة الطاقة.

السؤال:
10. يستخدم تأثير دوبلر في علم الفلك:
أ. لتحديد كمية الغبار في الفضاء.
ب. لتحديد أنواع النجوم المختلفة.
ج. لقياس درجات الحرارة في الفضاء.
د. لقياس سرعة واتجاه حركة الأجسام السماوية مثل المجرات.
الجواب:
د. لقياس سرعة واتجاه حركة الأجسام السماوية مثل المجرات.

السؤال:
11. يقصد بالانزياح الأزرق:
أ. انضغاط في طول موجات الضوء المنبعثة من المجرة التي تتحرك نحو الأرض.
ب. زيادة في طول موجات الضوء المنبعثة من المجرة التي تتحرك بعيدًا عن الأرض.
ج. تغير في لون النجوم نتيجة التفاعلات النووية.
د. ظاهرة تحدث عندما تدور المجرات حول نجم أم.
الجواب:
أ. انضغاط في طول موجات الضوء المنبعثة من المجرة التي تتحرك نحو الأرض.

السؤال:
12. يمكن لعلماء الفلك استخدام تأثير دوبلر لتقدير المسافات بين المجرات بقياس:
أ. درجة الحرارة الناتجة عن الضوء المنبعث.
ب. سرعة واتجاه حركة المجرة بناء على الانزياح في موجات الضوء.
ج. التغيرات في لون المجرة بمرور الوقت.
د. درجة لمعان النجوم المجاورة.
الجواب:
ب. سرعة واتجاه حركة المجرة بناء على الانزياح في موجات الضوء.

حل فصل تطور الكون مادة علوم الأرض والفضاء

حل الفصل الأول تطور الكون ثالث ثانوي مسارات ف1 ، حل فصل تطور الكون علوم الأرض والفضاء الدرس الأول نشأة الكون ، الدرس الثاني النجوم والمجرات

ويتضمن على درسين وهم :

  1. الدرس الأول نشأة الكون
  2. الدرس الثاني النجوم والمجرات
شارك الحل مع اصدقائك