بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (5 kg، طوله 0,9 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وقرص مصمت رقيق كتلته 5 kg ونصف قطره 0,25 m مثبَّت عند طرفه السفلي. يتأرجح القرص في مستواه ومركزه على بعد 1,15 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.
ورقة عمل دوران الجسم الجاسئ مع الإجابات
حدّافة كتلتها 280 kg ونصف قطر دورانها حول محورها 0,4 m. تدور بسرعة 2100 rpm. أوجد طاقتها الحركية Ek بوحدة kJ.
قضيب نحيف منتظم كتلته 14 kg وطوله 0,6 m مثبَّت بمسمار عند أحد طرفيه ومُمسَك أفقيًا. يُترك من السكون. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد تسارع atip الطرف الحر مباشرةً بعد تركه.
حدّافة عزم قصورها الذاتي 7 kg·m² تدور بسرعة 300 rpm. يؤثّر مكبح بعزم احتكاك ثابت 25 N·m. كم دورة N تدورها الحدّافة قبل أن تتوقّف؟
قرص مصمت منتظم (كتلته 6 kg، ونصف قطره 0,3 m) يدور بحرية بسرعة 700 rpm حول عمود رأسي عديم الاحتكاك. تُسقَط عليه من السكون حلقة رقيقة كتلتها 11 kg ولها نصف القطر نفسه، متمركزة على العمود، وسرعان ما يدوران معًا. كم من الطاقة الحركية ΔE يُفقد في العملية؟
جسم على شكل كرة مجوّفة يبدأ من السكون ويتدحرج دون انزلاق على منحدر يميل 10° عن الأفق. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعته v بعد أن يتدحرج 8,5 m على امتداد المنحدر.
مفتاح الإجابات
- 1. IO = 8,119 kg·m²
- 2. Ek = 1083 kJ
- 3. atip = 14,71 m/s²
- 4. N = 21,99 rev
- 5. ΔE = 570 J
- 6. v = 4,168 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.