بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (3,5 kg، طوله 0,9 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وقرص مصمت رقيق كتلته 8 kg ونصف قطره 0,15 m مثبَّت عند طرفه السفلي. يتأرجح القرص في مستواه ومركزه على بعد 1,05 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.
ورقة عمل دوران الجسم الجاسئ مع الإجابات
قضيب نحيف منتظم كتلته 8 kg وطوله 3 m يدور حول محور O عمودي على القضيب، على بعد 1,5 m من مركزه G. أوجد عزم قصوره الذاتي الكتلي IO حول ذلك المحور.
قضيب نحيف منتظم كتلته 10 kg وطوله 2,5 m مثبَّت بمسمار عند أحد طرفيه ويُترك من السكون في وضع أفقي. كرة صغيرة كتلتها 4 kg مثبّتة عند طرفه الحر. أهمل الاحتكاك واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعة الطرف الحر v لحظة مرور القضيب بالوضع الرأسي.
جسم كتلته 7 kg معلّق بحبل خفيف ملفوف حول بكرة، وهي قرص مصمت منتظم كتلته 16 kg ونصف قطره 0,3 m يدور على محور أفقي عديم الاحتكاك. يُترك الجسم من السكون. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعة الجسم v بعد أن يهبط 5 m.
جسم على شكل أسطوانة مصمتة يتدحرج دون انزلاق على منحدر يميل 30° عن الأفق. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد تسارع مركزه a.
قرص مصمت منتظم (كتلته 4 kg، ونصف قطره 0,3 m) يدور بحرية بسرعة 850 rpm حول عمود رأسي عديم الاحتكاك. تُسقَط عليه من السكون حلقة رقيقة كتلتها 13 kg ولها نصف القطر نفسه، متمركزة على العمود، وسرعان ما يدوران معًا. أوجد سرعتهما المشتركة n2 بوحدة rpm.
مفتاح الإجابات
- 1. IO = 9,855 kg·m²
- 2. IO = 24 kg·m²
- 3. v = 7,759 m/s
- 4. v = 6,766 m/s
- 5. a = 3,27 m/s²
- 6. n2 = 113,3 rpm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.