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 700 kg تسير في منعطف مستوٍ نصف قطره 160 m بسرعة ثابتة 19 m/s. أوجد تسارعها المركزي ac.
كرة صغيرة مربوطة بخيط طوله 0,6 m تتحرّك في دائرة أفقية بحيث يصنع الخيط زاوية ثابتة 20° مع الرأسي (بندول مخروطي). استخدم g = 9,81 m/s². أوجد الزمن T لدورة واحدة.
تسلك سيارة منعطفًا مستويًا نصف قطره 70 m. معامل الاحتكاك السكوني بين الإطارات والطريق 0,8. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أقصى سرعة vmax يمكن للسيارة أن تسلك بها المنعطف دون انزلاق.
كرة كتلتها 1 kg مربوطة بخيط طوله 1,3 m تُدار في دائرة رأسية. عند أدنى نقطة تتحرك بسرعة 7,5 m/s. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد قوة الشد T في الخيط عند أدنى نقطة.
تُترك عربة صغيرة من السكون على مسار عديم الاحتكاك وتدخل حلقة رأسية نصف قطرها 7 m. من أيّ ارتفاع أدنى hmin فوق قاع الحلقة يجب أن تبدأ كي تبقى على المسار عند قمة الحلقة؟
مفتاح الإجابات
- 1. rmin = 1543 m
- 2. ac = 2,256 m/s²
- 3. T = 1,506 s
- 4. vmax = 23,44 m/s
- 5. T = 53,08 N
- 6. hmin = 17,5 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.