سيارة كتلتها 1500 kg تسير في منعطف مستوٍ نصف قطره 70 m بسرعة ثابتة 22 m/s. أوجد القوة المتجهة نحو الداخل (المركزية) Fc اللازمة.
ورقة عمل الحركة الدائرية مع الإجابات
لراحة الركّاب يجب ألّا يتجاوز التسارع المركزي على منعطف سكة حديد 2 m/s². ما أصغر نصف قطر rmin لمنعطف يُسلك بسرعة 240 km/h؟
تسلك سيارة منعطفًا مستويًا نصف قطره 20 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.
في لعبة الدوّار بمدينة الملاهي يقف الراكبون مستندين إلى جدار أسطوانة رأسية نصف قطرها 4 m. عندما تدور بسرعة كافية تنخفض الأرضية ويثبّتهم الاحتكاك. معامل الاحتكاك السكوني 0,7. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أصغر سرعة زاوية ω بوحدة rad/s.
كرة مربوطة بخيط طوله 0,8 m تُدار في دائرة رأسية. استخدم g = 9,81 m/s². ما أصغر سرعة vmin عند القمة يبقى عندها الخيط مشدودًا بالكاد؟
منعطف نصف قطره 220 m مائل بزاوية 18°، ومعامل الاحتكاك السكوني بين الإطارات والطريق 0,4. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أعلى سرعة vmax يمكن لسيارة أن تسلك بها المنعطف دون أن تنزلق إلى الأعلى والخارج.
مفتاح الإجابات
- 1. Fc = 10371 N
- 2. rmin = 2222 m
- 3. vmax = 9,905 m/s
- 4. ω = 1,872 rad/s
- 5. vmin = 2,801 m/s
- 6. vmax = 42,41 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.