ورقة عمل دوران الجسم الجاسئ مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في دوران الجسم الجاسئ: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
Or = 0,15 mL = 1,4 m1,55 m4,5 kg1,5 kg

بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (4,5 kg، طوله 1,4 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وكرة مصمتة كتلتها 1,5 kg ونصف قطرها 0,15 m مثبّتة عند طرفه السفلي. مركز الكرة على بعد 1,55 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.

mrod = 4,5 kgL = 1,4 mmsphere = 1,5 kgr = 0,15 md = 1,55 m
IO = kg·m²
2.سهلة
Or = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m3,5 kg2,5 kg

بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (3,5 kg، طوله 0,4 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وقرص مصمت رقيق كتلته 2,5 kg ونصف قطره 0,05 m مثبَّت عند طرفه السفلي. يتأرجح القرص في مستواه ومركزه على بعد 0,45 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.

mrod = 3,5 kgL = 0,4 mmdisc = 2,5 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.متوسطة
v = ?L = 2,1 mm = 1 kg

قضيب نحيف منتظم كتلته 1 kg وطوله 2,1 m مثبَّت بمسمار عند أحد طرفيه ويُترك من السكون في وضع أفقي. أهمل الاحتكاك واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعة الطرف الحر v لحظة مرور القضيب بالوضع الرأسي.

m = 1 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.متوسطة
13 kgaαM = 7 kgR = 0,5 m

جسم كتلته 13 kg معلّق بحبل خفيف ملفوف حول بكرة، وهي قرص مصمت منتظم كتلته 7 kg ونصف قطره 0,5 m يدور على محور أفقي عديم الاحتكاك. يُترك الجسم من السكون. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد الشدّ T في الحبل.

m = 13 kgM = 7 kgR = 0,5 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.صعبة
480 m/s40 g0,53 mL = 0,7 m2 kg

قضيب نحيف منتظم كتلته 2 kg وطوله 0,7 m معلّق ساكنًا من محور ارتكاز عديم الاحتكاك عند طرفه العلوي. رصاصة كتلتها 40 g تتحرّك أفقيًا بسرعة 480 m/s تصطدم بالقضيب على بعد 0,53 m تحت محور الارتكاز وتنغرس فيه. أوجد السرعة الزاوية ω للقضيب مباشرةً بعد الاصطدام.

M = 2 kgL = 0,7 mm = 40 gv = 480 m/sd = 0,53 m
ω = rad/s
6.صعبة
400 m/s40 g0,45 mL = 1 m9,5 kgφ

قضيب نحيف منتظم كتلته 9,5 kg وطوله 1 m معلّق ساكنًا من محور ارتكاز عديم الاحتكاك عند طرفه العلوي. رصاصة كتلتها 40 g تتحرّك أفقيًا بسرعة 400 m/s تصطدم بالقضيب على بعد 0,45 m تحت محور الارتكاز وتنغرس فيه. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد أكبر زاوية φ عن الرأسي يتأرجح بها القضيب.

M = 9,5 kgL = 1 mm = 40 gv = 400 m/sd = 0,45 mg = 9,81 m/s²
φ = °

مفتاح الإجابات

  1. 1. IO = 6,557 kg·m²
  2. 2. IO = 0,696 kg·m²
  3. 3. v = 7,861 m/s
  4. 4. T = 27,05 N
  5. 5. ω = 30,12 rad/s
  6. 6. φ = 34,37 °

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.