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.
ورقة عمل دوران الجسم الجاسئ مع الإجابات
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.
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.
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.
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.
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.
مفتاح الإجابات
- 1. IO = 6,557 kg·m²
- 2. IO = 0,696 kg·m²
- 3. v = 7,861 m/s
- 4. T = 27,05 N
- 5. ω = 30,12 rad/s
- 6. φ = 34,37 °
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.