لراحة الركّاب يجب ألّا يتجاوز التسارع المركزي على منعطف سكة حديد 1 m/s². ما أصغر نصف قطر rmin لمنعطف يُسلك بسرعة 120 km/h؟
ورقة عمل الحركة الدائرية مع الإجابات
سيارة كتلتها 900 kg تسير في منعطف مستوٍ نصف قطره 20 m بسرعة ثابتة 23 m/s. أوجد تسارعها المركزي ac.
تسلك سيارة منعطفًا مستويًا نصف قطره 45 m. معامل الاحتكاك السكوني بين الإطارات والطريق 0,5. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أقصى سرعة vmax يمكن للسيارة أن تسلك بها المنعطف دون انزلاق.
سيارة كتلتها 900 kg تمرّ فوق قمة نتوء في الطريق بسرعة 11 m/s. قمة النتوء قوس دائري نصف قطره 35 m. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد القوة العمودية N التي يؤثّر بها الطريق على السيارة عند القمة.
كرة كتلتها 1,3 kg مربوطة بخيط خفيف طوله 0,8 m تُدار في دائرة رأسية. عند أدنى نقطة سرعتها 11 m/s. أهمل مقاومة الهواء واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد الشدّ Ttop في الخيط عند أعلى نقطة.
كرة مربوطة بخيط طوله 1,1 m تُدار في دائرة رأسية. استخدم g = 9,81 m/s². ما أصغر سرعة vmin عند القمة يبقى عندها الخيط مشدودًا بالكاد؟
مفتاح الإجابات
- 1. rmin = 1111 m
- 2. ac = 26,45 m/s²
- 3. vmax = 14,86 m/s
- 4. N = 5718 N
- 5. Ttop = 132,9 N
- 6. vmin = 3,285 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.