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 = 0,25 mL = 0,8 m1,05 m4,5 kg4,5 kg

بندول مكوّن من قضيب نحيف منتظم (4,5 kg، طوله 0,8 m) مثبَّت بمسمار عند طرفه العلوي O، وكرة مصمتة كتلتها 4,5 kg ونصف قطرها 0,25 m مثبّتة عند طرفه السفلي. مركز الكرة على بعد 1,05 m تحت O. أوجد عزم القصور الذاتي الكتلي IO للبندول حول O.

mrod = 4,5 kgL = 0,8 mmsphere = 4,5 kgr = 0,25 md = 1,05 m
IO = kg·m²
2.سهلة
k = 0,4 m900 → 1600 rpm140 kg

حدّافة كتلتها 140 kg ونصف قطر دورانها 0,4 m تُسرَّع بانتظام من 900 rpm إلى 1600 rpm. يستغرق هذا 3 s. بإهمال الاحتكاك، أوجد العزم الثابت T اللازم.

m = 140 kgk = 0,4 mn1 = 900 rpmn2 = 1600 rpmt = 3 s
T = N·m
3.متوسطة
n = 2100 rpmT = 1310 N·m

يعطي محرّك عزمًا مقداره 1310 N·m بسرعة 2100 rpm. أوجد قدرة خرجه P بوحدة kW.

T = 1310 N·mn = 2100 rpm
P = kW
4.متوسطة
n = 2100 rpmTb​ = 175 N·mI = 5 kg·m²

حدّافة عزم قصورها الذاتي 5 kg·m² تدور بسرعة 2100 rpm. يؤثّر مكبح بعزم احتكاك ثابت 175 N·m. كم دورة N تدورها الحدّافة قبل أن تتوقّف؟

I = 5 kg·m²n = 2100 rpmTb = 175 N·m
N = rev
5.صعبة
القرص: 6 kgالحلقة: 14 kgn1​ = 300 rpm

قرص مصمت منتظم (كتلته 6 kg، ونصف قطره 0,5 m) يدور بحرية بسرعة 300 rpm حول عمود رأسي عديم الاحتكاك. تُسقَط عليه من السكون حلقة رقيقة كتلتها 14 kg ولها نصف القطر نفسه، متمركزة على العمود، وسرعان ما يدوران معًا. كم من الطاقة الحركية ΔE يُفقد في العملية؟

Mdisc = 6 kgMring = 14 kgR = 0,5 mn1 = 300 rpm
ΔE = J
6.صعبة
θ = 35°vs = 6 m

جسم على شكل كرة مجوّفة يبدأ من السكون ويتدحرج دون انزلاق على منحدر يميل 35° عن الأفق. استخدم g = 9,81 m/s². أوجد سرعته v بعد أن يتدحرج 6 m على امتداد المنحدر.

θ = 35°s = 6 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

مفتاح الإجابات

  1. 1. IO = 6,034 kg·m²
  2. 2. T = 547,3 N·m
  3. 3. P = 288,1 kW
  4. 4. N = 110 rev
  5. 5. ΔE = 304,8 J
  6. 6. v = 6,365 m/s

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