حدّافة كتلتها 60 kg ونصف قطر دورانها 0,3 m تُسرَّع بانتظام من السكون إلى 1300 rpm. يستغرق هذا 3 s. بإهمال الاحتكاك، أوجد العزم الثابت T اللازم.
ورقة عمل دوران الجسم الجاسئ مع الإجابات
1.سهلة
m = 60 kgk = 0,3 mn1 = 0 rpmn2 = 1300 rpmt = 3 s
T = N·m
2.سهلة
قضيب نحيف منتظم كتلته 1 kg وطوله 2,3 m يدور حول محور O عمودي على القضيب، على بعد 0,5 m من مركزه G. أوجد عزم قصوره الذاتي الكتلي IO حول ذلك المحور.
m = 1 kgL = 2,3 md = 0,5 m
IO = kg·m²
3.متوسطة
جسم كتلته 3 kg معلّق بحبل خفيف ملفوف حول بكرة، وهي قرص مصمت منتظم كتلته 8 kg ونصف قطره 0,2 m يدور على محور أفقي عديم الاحتكاك. يُترك الجسم من السكون. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد الشدّ T في الحبل.
m = 3 kgM = 8 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.متوسطة
ينقل عمود 151 kW بسرعة 2500 rpm. أوجد العزم T في العمود.
P = 151 kWn = 2500 rpm
T = N·m
5.صعبة
جسم على شكل طوق رقيق كتلته 7,5 kg يتدحرج دون انزلاق بسرعة 10 m/s. أوجد طاقته الحركية الكلية Ek.
m = 7,5 kgv = 10 m/sI = m·r²
Ek = J
6.صعبة
جسم على شكل كرة مصمتة يبدأ من السكون ويتدحرج دون انزلاق على منحدر يميل 40° عن الأفق. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعته v بعد أن يتدحرج 4 m على امتداد المنحدر.
θ = 40°s = 4 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. T = 245 N·m
- 2. IO = 0,6908 kg·m²
- 3. T = 16,82 N
- 4. T = 576,8 N·m
- 5. Ek = 750 J
- 6. v = 6,003 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.