حجر كتلته 1,7 kg يُدار في دائرة أفقية نصف قطرها 1 m على طاولة ملساء مستوية، مربوطًا بخيط ينقطع عند شدّ 30 N. أوجد أعلى سرعة vmax يمكن أن تكون للحجر.
ورقة عمل الحركة الدائرية مع الإجابات
سيارة كتلتها 1100 kg تسير في منعطف مستوٍ نصف قطره 110 m بسرعة ثابتة 22 m/s. أوجد القوة المتجهة نحو الداخل (المركزية) Fc اللازمة.
سيارة كتلتها 1600 kg تمرّ فوق قمة نتوء في الطريق بسرعة 16 m/s. قمة النتوء قوس دائري نصف قطره 55 m. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد القوة العمودية N التي يؤثّر بها الطريق على السيارة عند القمة.
تسلك سيارة منعطفًا مستويًا نصف قطره 120 m. معامل الاحتكاك السكوني بين الإطارات والطريق 0,6. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أقصى سرعة vmax يمكن للسيارة أن تسلك بها المنعطف دون انزلاق.
كرة كتلتها 1,6 kg مربوطة بخيط خفيف طوله 1,3 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.
كرة مربوطة بخيط طوله 1,4 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. vmax = 4,201 m/s
- 2. Fc = 4840 N
- 3. N = 8249 N
- 4. vmax = 26,58 m/s
- 5. Ttop = 98,75 N
- 6. vmin = 3,706 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.