لراحة الركّاب يجب ألّا يتجاوز التسارع المركزي على منعطف سكة حديد 2 m/s². ما أصغر نصف قطر rmin لمنعطف يُسلك بسرعة 200 km/h؟
ورقة عمل الحركة الدائرية مع الإجابات
سيارة كتلتها 1400 kg تسير في منعطف مستوٍ نصف قطره 60 m بسرعة ثابتة 29 m/s. أوجد القوة المتجهة نحو الداخل (المركزية) Fc اللازمة.
تمرّ سيارة فوق قمة نتوء في الطريق، وهو قوس دائري نصف قطره 85 m. استخدم g = 9,81 m/s². فوق أيّ سرعة vmax تغادر العجلات الطريق عند القمة؟
تسلك سيارة منعطفًا مستويًا نصف قطره 75 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.
منعطف نصف قطره 100 m مائل بزاوية 30°، ومعامل الاحتكاك السكوني بين الإطارات والطريق 0,1. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أعلى سرعة vmax يمكن لسيارة أن تسلك بها المنعطف دون أن تنزلق إلى الأعلى والخارج.
كرة كتلتها 0,3 kg مربوطة بخيط خفيف طوله 0,8 m تُدار في دائرة رأسية. عند أدنى نقطة سرعتها 12 m/s. أهمل مقاومة الهواء واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد الشدّ Ttop في الخيط عند أعلى نقطة.
مفتاح الإجابات
- 1. rmin = 1543 m
- 2. Fc = 19623 N
- 3. vmax = 28,88 m/s
- 4. vmax = 19,18 m/s
- 5. vmax = 26,56 m/s
- 6. Ttop = 39,28 N
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.