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 = 0,05 mL = 0,6 m0,65 m4 kg6,5 kg

بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (4 kg، طوله 0,6 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وكرة مصمتة كتلتها 6,5 kg ونصف قطرها 0,05 m مثبّتة عند طرفه السفلي. مركز الكرة على بعد 0,65 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.

mrod = 4 kgL = 0,6 mmsphere = 6,5 kgr = 0,05 md = 0,65 m
IO = kg·m²
2.سهلة
k = 0,55 m700 → 2200 rpm110 kg

حدّافة كتلتها 110 kg ونصف قطر دورانها 0,55 m تُسرَّع بانتظام من 700 rpm إلى 2200 rpm. عزم الدفع ثابت 650 N·m ويمكن إهمال الاحتكاك. كم من الوقت t يستغرق هذا؟

m = 110 kgk = 0,55 mn1 = 700 rpmn2 = 2200 rpmT = 650 N·m
t = s
3.متوسطة
n = 2700 rpmTb​ = 90 N·mI = 3 kg·m²

حدّافة عزم قصورها الذاتي 3 kg·m² تدور بسرعة 2700 rpm. يؤثّر مكبح بعزم احتكاك ثابت 90 N·m. كم دورة N تدورها الحدّافة قبل أن تتوقّف؟

I = 3 kg·m²n = 2700 rpmTb = 90 N·m
N = rev
4.متوسطة
n = 3000 rpmT = 40 N·m

يعطي محرّك عزمًا مقداره 40 N·m بسرعة 3000 rpm. أوجد قدرة خرجه P بوحدة kW.

T = 40 N·mn = 3000 rpm
P = kW
5.صعبة
θ = 30°as = 4 m

جسم على شكل كرة مصمتة يتدحرج دون انزلاق على منحدر يميل 30° عن الأفق. استخدم g = 9,81 m/s². يبدأ من السكون. كم من الوقت t يستغرق ليتدحرج 4 m إلى أسفل المنحدر؟

θ = 30°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 4 m
t = s
6.صعبة
القرص: 37 kgالحلقة: 18 kgn1​ = 350 rpm

قرص مصمت منتظم (كتلته 37 kg، ونصف قطره 0,15 m) يدور بحرية بسرعة 350 rpm حول عمود رأسي عديم الاحتكاك. تُسقَط عليه من السكون حلقة رقيقة كتلتها 18 kg ولها نصف القطر نفسه، متمركزة على العمود، وسرعان ما يدوران معًا. أوجد سرعتهما المشتركة n2 بوحدة rpm.

Mdisc = 37 kgMring = 18 kgR = 0,15 mn1 = 350 rpm
n2 = rpm

مفتاح الإجابات

  1. 1. IO = 3,233 kg·m²
  2. 2. t = 8,041 s
  3. 3. N = 212,1 rev
  4. 4. P = 12,57 kW
  5. 5. t = 1,511 s
  6. 6. n2 = 177,4 rpm

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