بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (3 kg، طوله 1,4 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وكرة مصمتة كتلتها 9 kg ونصف قطرها 0,05 m مثبّتة عند طرفه السفلي. مركز الكرة على بعد 1,45 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.
ورقة عمل دوران الجسم الجاسئ مع الإجابات
حدّافة على شكل قرص مصمت منتظم كتلته 170 kg ونصف قطره 0,45 m. تدور بسرعة 400 rpm. أوجد طاقتها الحركية Ek بوحدة kJ.
قضيب نحيف منتظم كتلته 19,5 kg وطوله 2,2 m مثبَّت بمسمار عند أحد طرفيه ومُمسَك أفقيًا. يُترك من السكون. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد القوة الرأسية R التي يؤثّر بها المسمار على القضيب مباشرةً بعد تركه.
قضيب نحيف منتظم كتلته 7 kg وطوله 1,6 m مثبَّت بمسمار عند أحد طرفيه ويُترك من السكون في وضع أفقي. كرة صغيرة كتلتها 3 kg مثبّتة عند طرفه الحر. أهمل الاحتكاك واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعة الطرف الحر v لحظة مرور القضيب بالوضع الرأسي.
جسم على شكل طوق رقيق يتدحرج دون انزلاق على منحدر يميل 30° عن الأفق. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أصغر معامل احتكاك سكوني μs يمنعه من الانزلاق.
يقف شخص على قرص دوّار عديم الاحتكاك ويمسك ثقلًا يدويًا كتلته 3,5 kg في كل يد، على بعد 0,9 m من المحور. عزم القصور الذاتي للشخص والقرص الدوّار وحدهما 2 kg·m² حول المحور. يدوران بسرعة 55 rpm، ثم يسحب الثقلين إلى 0,15 m من المحور. عامل الثقلين ككتلتين نقطيتين. أوجد السرعة الجديدة n2 بوحدة rpm.
مفتاح الإجابات
- 1. IO = 20,89 kg·m²
- 2. Ek = 15,1 kJ
- 3. R = 47,82 N
- 4. v = 6,185 m/s
- 5. μs = 0,2887
- 6. n2 = 195,5 rpm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.