المناهج

حل فيزياء 2 الفصل الأول الحركة الدورانية مقررات

فهرس المقاله

ما الإزاحة لعقارب الساعة يدخلان 1h؟ اكتب اجابتك بثلاثة ارقام معنويه وذلك ل

a. عقرب الثواني 

b.عقرب الدقائق 

c. عقرب الساعات 

الإجابة : 

a. يدور عقرب الثواني خلال 1h بقدار 60 دورة وبالتالي 

b. يدور عقرب الدقائق خلال 1h بمقدار دوره واحده وبالتالي  

c.يدور عقرب الدقائق خلال 1h بمقدار من الدورة وبالتالي

 اذا كان التسارع الخطي لعربه نقل 1.85m/s² والتسارع الزاوي لإطاراتها

5.23rad/s² فما قطر الاطار الواحد للعربة 

الإجابة : 

 

 اذا كانت العربة التي في السؤال السابق تسحب قاطره قطر كل من

اطاراتها 48 cm قارن بين : 

a. التسارع الخطي للقاطرة والتسارع الخطي للعربة 

b.التسارع الزاوي للقاطرة والتسارع الزاوي للعربة 

الإجابة : 

a. التسارع الخطي للقاطرة والعربة هو نفسه لأنه لهما نفس السرعة الخطية 

b. 

 

إذا استبدلت بإطارات سيارتك إطارات أخرى قطرها أكبر فكيف تتغير السرعة

الزاوية المتجهة وعدد الدورات إذا قمت بالرحلة نفسها وقطعت المسافة نفسها ملتزما بالسرعة الخطية نفسها

الإجابة: 

بما أن ω وسيقل عدد الدورات

 

السرعة الزاوية المتجهة يدور القمر حول محوره دورة كاملة خلال 27.3 يوما

, فإذا كان نصف قطر القمر 1.74 x 106 m , فاحسب 

a. زمن دوران القمر بوحدة الثانية 

b. السرعة الزاوية لدوران القمر بوحدة rad/s 

c. مقدار السرعة الخطية لصخرة على خط الاستواء للقمر (الناتجة فقط عن دوران القمر ) 

d. النسبة بين السرعة في الفرع السابق والسرعة الناتجة عن دوران الأرض لشخص يقف على خط الاستواء 

علما بأن سرعة الأرض عند خط الاستواء 464 m/s 

الإجابة :

a.

b.

 

c.

 

d. سرعة خط الاستواء الأرضي 464 m/s , أو أسرع حوالي 100 مرة .

 الإزاحة الزاوية إذا كان قطر الكرة المستخدمة في فأرة الحاسوب 2.0 cm ,   وحركت الفأرة 12 cm , فما الإزاحة الزاوية للكرة 

الاجابة:

 هل لكل أجزاء عقرب الدقائق الإزاحة الزاوية نفسها ؟ وهل لها إزاحة خطية متماثلة

الإجابة :

الإزاحة الزاوية – نعم 

المسافة الخطية _ لا , لأنها دالة لنصف القطر 

 

 يدور الملف الأسطواني في محرك غسالة الملابس 635 rev/min

 (أي 635 دورة في الدقيقة ), وعند فتح غطاء الغسالة يتوقف المحرك عند الدوران . فإذا احتاج الملف 8.0 s حتى يتوقف بعد فتح الغطاء فما التسارع الزاوي للملف الأسطواني

الاجابة : 

 

يبدأ مسار لولبي على قرص مضغوط CD على بعد 2.7 cm من المركز ,

وينتهي على بعد  5.5 cm ويدور القرص المضغوط بحيث تتغير السرعة الزاوية كلما ازداد نصف قطر المسار , ويبقى مقدار السرعة الخطية المتجهة للمسار اللولبي ثابتا ويساوي 1.4 m/s احسب ما يلي 

a. السرعة الزاوية المتجهة للقرص (بوحدة rad/s و rev/min) عند بداية المسار 

b. السرعة الزاوية المتجهة للقرص عند نهاية  المسار .

c. التسارع الزاوي للقرص إذا كان زمن قراءته كاملا 76 min

الإجابة :

a.

b.

c.

 

 بالرجوع  إلى مفتاح الشد في المثال 1 , ما مقدار القوة التي يجب التأثير بها

عموديا في مفتاح الشد 

الاجابة :

إذا تطلب تدوير جسم عزما مقداره 55.0 N.m , في حين كانت أكبر قوة يمكن

التأثير بها 135 N , فما طول ذراع  القوة الذي يجب استخدامه 

الاجابة:

 لديك مفتاح شد طوله 0.234 m , وتريد أن تستخدمه في إنجاز مهمة تتطلب

عزما مقداره 32.4 N.m , عن طريق التأثير بقوة مقدارها 232N . ما مقدار أقل زاوية تصنعها القوة المؤثرة بالنسبة للرأسي , وتسمح بتوفير العزم المطلوب 

الاجابة:

إذا كانت كتلتك 65 kg و وقفت على بدالات دراجة هوائية , بحيث تصنع

البدالة زاوية مقداها 35 على الأفقي , وتبعد مسافة 18 cm عن مركز حلقة السلسلة , فما مقدار العزم الذي تؤثر فيه ؟ وما مقدار العزم الدي تؤثر فيه إذا كانت البدالات رأسية 

الاجابة:

 

 يجلس علي على بعد 1.8 m من مركز لعبة الميزان , فعلى أي بعد من مركز

اللعبة يجب أن يجلس عبد الله حتى يتزن ؟ علما بأن كتلة علي 43 kg وكتلة عبد الله 52 kg 

الاجابة :

 

 إذا كان نصف قطر إطار دراجة هوائية 7.70 cm , وأثرت السلسلة بقوة

عمودية مقدارها 35.0 N في الإطار في اتجاه حركة عقارب الساعة فما مقدار العزم اللازم لمنع الإطار من الدوران 

الاجابة :

 

 علقت سلتا فواكه بحبتين يمران على بكرتين قطراهما مختلفان , فاتزنتا

كما في الشكل 1-6 . ما مقدار كتلة السلة A 

الإجابة

 

 افترض أن نصف قطر البكرة الكبرى في السؤال السابق أصبح 6.0 cm فما

مقدار كتلة السلة A 

الاجابة : 

يقف شخص كتلته 65.0 kg على بدالة دراجة هوائية , فإذا كان طول ذراع

التدوير 0.170 m و يصنع زاوية 45.0 بالنسبة للرأسي كما في الشكل 1-7 . وكان ذراع التدوير متصلا بالإطار الخلفي (الذي تديره السلسلة عادة) فما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر فيها السلسة لمنع الإطار من الدوران , علما بأن نصف قطر الإطار 9.70 cm 

الاجابة :

 

 يريد عبد الرحمن أن يدخل من باب دوار ساكن , وضح كيف يدفع الباب ليولد

عزما بأقل مقدار من القوة المؤثرة ؟ وأين يجب أن تكون نقطة تأثير تلك القوة 

الإجابة :

 لتوليد عزم بأقل قوة عليك دفع الباب مقتربا ما أمكن من الحافة و بزاوية قائمة بالنسبة للباب

 حاول فيصل فتح باب , ولم يستطيع دفعه بزاوية قائمة , فدفعته بزاوية 55

بالنسبة للعمودي . قارن بين قوة دفعك للباب في هذه الحالة وبين القوة اللازمة لدفعه عندما تكون القوة عمودية عليه 90 مع تساوي سرعة الباب في الحالتين 

الإجابة :

 عليك زيادة القوة بنسبة 1/0.57 = 1.75

للحصول على العزم نفسه

 يسحب شخصان حبلين ملفوفين حول حافة إطار كبير , فإذا كانت كتلة

الإطار 12 kg و قطره 2.4 m  , ويسحب أحد الشخصين الحبل الأول في اتجاه حركة عقارب الساعة بقوة 43 N  , ويسحب الشخص الآخر الحبل الثاني في اتجاه معاكس لاتجاه عقارب الساعة بقوة 67 N , فما محصلة العزم على الإطار 

الاجابة :

 إذا وضعت كرة عند أعلى سطح مائل مهمل الاحتكاك فسوف تنزلق إلى

أسفل السطح دون دوران , ولكن إذا كان السطح خشنا فإن الكرة ستتدحرج في أثناء انزلاقها إلى أسفل . وضح سبب ذلك , مستخدما مخطط الجسم الحر

الاجابة :

قوة الاحتكاك توازي السطح وتتعامد مع محور دوران الكرة فتولد عزما يجعل الكرة تدور , و إذا كان السطح أملسا فلا توجد قوة موازية للسطح في هذه الحالة ولا يوجد عزم ولا دوران

 

 يتزن لوح خشبي كتلته 24 kg و طوله 4.5 m على حاملين , أحدهما تحت

مركز اللوح مباشرة , والثاني عند الطرف . ما مقدار القوتين اللتين يؤثر بهما كل من الحاملين الرأسيين 

الاجابة :

يتحرك غطاس كتلته 85 kg نحو الطرف الحر للوح القفز , فإذا كان طول اللوح

 3.5 m وكتلته 14 kg , وثبت بوساطة داعمين , أحدهما عند مركز الكتلة , والآخر عند أحد طرفي اللوح , فما مقدار القوة المؤثرة في كل داعم 

الاجابة:

هل يمكن أن يكون مركز كتلة جسم في نقطة خارج الجسم ؟ وضح ذلك

الإجابة :

لا يوجد شيء في التعريف يتطلب أن تكون كتلة الجسم أو جزء منها في مركز الكتلة 

 لماذا تكون المركبة المعدلة التي أضيف إليها نوابض لتبدو مرتفعة , أقل

استقرارا من مركبة مشابهة غير معدلة 

الاجابة :

مركز الكتلة يرتفع ولكن لا يزداد حجم قاعدتها 

أعط مثالا على جسم في الحالات التالية :

a. متزن دورانيا , ولكنه غير متزن انتقاليا 

b. متزن انتقاليا , ولكنه غير متزن دورانيا 

الاجابة:

a. كتاب ساقط دون دوران

b. لعبة ميزان غير متزنة , حيث تدور لعبة الميزان حتى تضرب قدم اللاعب بالأرض

 وضح كيف يمكنك إيجاد مركز كتلة كتاب الفيزياء

الاجابة:

اربط خيطا بإحدى زويا  الكتاب , علقه , ثم ارسم خطا على طول الخيط . اربط الخيط بزاوية أخرى من زوايا الكتاب , وعلقه ثانية , وارسم خطا آخر على امتداد الخيط . سيكون مركز الكتلة في نقطة تقاطع الخطين

 إذا وضعت قطعة نقد على قرص دوار , وبدأت في الانزلاق إلى الخارج عند

زيادة سرعة دورانها , فما القوى المؤثرة فيها 

الاجابة:

كتلة الأرض تؤثر بقوة إلى أسفل . سطح القرص الدوار يؤثر بقوتين إلى أعلى , و إلى الداخل 

عندما تستخدم الكوابح ينخفض الجزء الأمامي للسيارة إلى أسفل . لماذا

الاجابة:

يؤثر الطريق بقوة في الإطارات مما يؤدي إلى توقف السيارة . مركز الكتلة فوق الطريق لذا توجد محصلة عزم على السيارة تعمل على تدوير السيارة في الاتجاه الذي يجعل مقدمتها تنخفض للأسفل 

أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات التالية

التسارع الزاوي , نصف القطر , التسارع المماسي , التسارع المركزي 

الاجابة:

 

 

 تدور عجلة هوائية بمعدل ثابت 25 rev/min . فهل تقل سرعتها الزاوية

المتجهة أم تزداد أم تبقى ثابتة 

الاجابة:

تبقى ثابتة

تدور لعبة بمعدل ثابت 5 rev / min  فهل تسارعها الزاوي موجب أم سالب أم صفر

الاجابة:

صفر

هل تدور جميع أجزاء الأرض بالمعدل نفسه ؟ وضح ذلك

الاجابة:

نعم , لان كل أجزاء الجسم الصلب تدور بالمعدل نفسه 

تدور عجلة دراجة بمعدل ثابت 14 rev / min . فهل يكون اتجاه التسارع

الكلي لنقطة على الإطار إلى الداخل , أم إلى الخارج , أم مماسيا , أم صفرا

الاجابة:

نحو الداخل (قوة مركزية )

لماذا يعد عزم الدوران أهم من القوة عند محاولة شد البرغي

الاجابة:

يجب أن ينتج تسارع زاوي لشد البرغي , عزوم مخلفة يمكن أن تؤثر في مفتاح الشد باستخدام أطوال مختلفة

رتب العزوم المؤثرة في الأبواب الخمسة في الشكل 1-12 من الأقل إلى

الأكبر. ولاحظ مقدار القوة هو نفسه في الأبواب كلها

الاجابة:

A > B > C > D > E = 0

لمعايرة العجلات توضع عجلة السيارة على محور دوران رأسي , وتضاف إليها

أثقال لجعلها في وضع أفقي . لماذا تكافئ عملية وضع الأثقال على العجلة عملية تحريك مركز كتلتها حتى يصبح في منتصفها

الاجابة:

عندما يتزن الدولاب بحيث لا يدور في أي اتجاه عندئذ لا يؤثر فيه عزم . وهذا يعني أن مركز الكتلة في نقطة المركز 

يقود سائق سيارة بطريقة خطرة , حيث يقودها على دولابين جانبيين فقط .

فأين يكون مركز كتلة السيارة 

الاجابة:

يكون مباشرة فوق الخط بين النقطتين اللتين يلامس الدولابان عندهما الأرض . ليس هناك محصلة عزم على السيارة لذلك فهي متزنة ومستقرة مؤقتا 

 لماذا تتزن عندما تقف على أطراف أصابع قدميك حافيا , ولا تستطيع الاتزان

إذا وقفت مواجها للجدار وأصابع قدميك تلامسه 

الاجابة:

يجب أن يكون مركز كتلتك فوق نقطة الدعم . زلكن مركز كتلتك تقريبا في مركز جسمك . لذلك وأنت على رؤوس أصابعك , فإن نصف جسمك تقريبا يكون أمام رؤوس أصابعك , والنصف الآخر خلفها , إذا كانت رؤوس أصابعك مقابل الحائط , لا يكون أي جزء من جسمك أمام رؤوس أصابعك 

لماذا يظهر لاعب الجمباز وكأنه يطير في الهواء عندما يرفع ذراعيه فوق

رأسه في أثناء القفز

الاجابة:

يتحرك مركز كتلته قريبا من رأسه 

 لماذا يكون احتمال انقلاب سيارة لها دواليب أقطارها كبيرة أكبر من احتمال

انقلاب سيارة ذات دواليب أقطارها صغيرة 

الاجابة:

مركز الكتلة للسيارة ذات الدواليب الكبيرة يقع عند نقطة أعلى مما في السيارات ذات الدواليب الصغيرة , لذا يمكن أن تنقلب دون أن تميل كثيرا 

ناقلا حركة أحدهما صغير والآخر كبير , متصلان أحدهما بالآخر ويدوران كما

في الشكل 1-13 . قارن أولا بين سرعتيهما الزاويتين المتجهتين , ثم بين السرعتين لخطيتين لسنين متصلين معا 

الاجابة:

السرعات الخطية للأسنان متماثلة ، لان أنصاف الأقطار مختلفة و w=v/r , تكون السرعات الزاوية مختلفة 

 الدوران في حوض الغسالة ما مبدأ عمل الغسالة ؟ و كيف يؤثر دوران

الحوض في الغسيل ؟ اشرح ذلك بلالة القوى على الملابس والماء

الاجابة:

يخضع الماء والملابس في دائرة الدوران لتسارع مركزي . تؤثر أسطوانة الدوران بقوى في الملابس . ولكن عندما يصل الماء الثقوب في أسطوانة الدوران لا تؤثر فيه قوى مركزية للداخل , وعندما يتحرك بخط مستقيم خارج أسطوانة الدوران 

الإطار المثقوب افترض أن احد إطارات سيارة والدك قد ثقب , وأخرجت العدة

لتساعده ووجدت أن هناك مشكلة في مقبض مفتاح الشد المستخدم لفك صمولة البرغي الثابتة , وأنه من المستحيل فك الصواميل , فاقترح عليك والدك عدة طرائق لزيادة العزم المؤثر لفكها . اذكر ثلاث طرائق يمكن أن يقترحها عليك والدك 

الاجابة:

ضع أنبوب إطالة في طرف مفتاح الشد لزيادة ذراع القوة . أثر بقوتك بزاوية عمودية في مفتاح الشد أو زد القوة المؤثرة بالوقوف على طرف مفتاح الشد 

الألعاب البهلوانية يسير لاعب بهلواني على حبل حاملا قضيبا يتدلى طرفاه

أسفل مركزه . انظر إلى الشكل 1-14. كيف يؤدي القضيب إلى زيادة اتزان اللاعب

الاجابة:

تدلي طرفي القضيب يجعل مركز الكتلة يقترب من السلك , مما يقلل من عزم الدوران على اللاعب ويزيد من ثباته . (كذلك يزيد القضيب من عزم القصور الذاتي للاعب , ويعمل كل من زيادة عزم القصور الذاتي وتقليل العزم المؤثر على تقليل التسارع الزاوي إذا أصبح اللاعب في حالة عدم اتزان ) . كذلك يستطيع اللاعب استخدام القضيب لإزاحة مركز الكتلة من أجل الاتزان 

لعبة الحصان الدوار عندما كنت تجلس على لعبة الحصان الدوار , قذفت

مفتاحا نحو صديقك الواقف على الأرض لكي يلتقطه . هل يجب عليك قذف المفتاح قبل أن تصل النقطة التي يقف عندها صديقك بوقت قصير , أم تنتظر حتى يصبح صديقك خلفك مباشرة ؟ وضح ذلك

الاجابة:

لك سرعة مماسيه نحو الأمام . لذا سوف ينطلق المفتاح من يدك بتلك السرعة , لذلك عليك قذفه قبل ذلك 

لماذا نهمل القوى التي تؤثر في محور دوران جسم ما في حالة اتزان

ميكانيكي عند حساب محصلة العزم عليه

الاجابة:

العزم الناتج عن هذه القوى يساوي صفرا لأن طول ذراع القوة يساوي صفرا 

لماذا نجعل عادة محور الدوران عند نقطة تؤثر بها قوة أو أكثر في الجسم

عند حل مسائل في الاتزان الميكانيكي 

الاجابة:

هذا يجعل العزم المتولد من القوة مساويا للصفر مما يقلل عدد العزوم  التي يجب أن تحسب 

نصف قطر الحافة الخارجية لإطار سيارة 45 cm و سرعته 23 m/s . ما مقدار

السرعة الزاوية للإطار بوحدة rad/s 

الاجابة:

تدور عجلة بحيث تتحرك نقطة عند حافتها الخارجية مسافة 1.5 m . وإذا كان

نصف قطر العجلة 2.50 m كما في الشكل 1-15 فما مقدار الزاوية (بوحدات radians) التي دارتها العجلة 

الاجابة:

 أديرت عجلة قيادة سيارة بزاوية قدرها 128 . انظر الشكل 1-16 , فإذا كان

نصف قطرها 22 cm  فما المسافة التي تتحركها نقطة على الطرف الخارجي لعجلة القيادة

الاجابة:

المروحة تدور مروحة بمعدل 1880 rev/min أي (1880 دورة كل دقيقة )

a. ما مقدار سرعتها الزاوية المتجهة بوحدة rad/s 

 b. ما مقدار الإزاحة الزاوية للمروحة خلال 2.50 s

الاجابة:

a.

b.

تناقص دوران المروحة في السؤال السابق من 475 rev/min إلى 187

rev/min خلال 4.00 s , ما مقدار تسارعها الزاوي 

الاجابة:

دولاب سيارة نصف قطره 9.00 cm كما في الشكل 1-17 , يدور بمعدل 2.50

 rad/s . ما مقدار السرعة الخطية لنقطة تقع على بعد 7.00 cm من مركز الدوران

الاجابة:

الغسالة غسالة قطر حوضها 0.43 m , لها سرعتان : الأولى تدور بمعدل 328

rev/min , و الأخرى بمعدل 542 rev/min    

 a.ما مقدار نسبة التسارع المركزي لسرعة الدوران الأسرع و الأبطأ ؟ تذكر أن  ac =v2/r و v = r w

b. ما نسبة السرعة الخطية لجسم على سطح الحوض لكل من السرعتين

الاجابة:

a.

b.

وجد القيمة القصوى للتسارع المركزي بدلالة g للغسالة في السؤال السابق

الاجابة:

استخدم جهاز الطرد المركزي الفائق السرعة لفصل مكونات الدم , بحيث

يولد تسارعا مركزيا مقداره 0.35 x 106 g على بعد 2.50 cm من المحور . ما مقدار السرعة الزاوية المتجهة الازمة بوحدة rev/min

الاجابة:

مفتاح الشد يتطلب شد برغي عزما مقداره 8.0 N.m , فإذا كان لديك مفتاح

شد طوله 0.35 m . ما مقدار أقل قوة يجب الأثير بها في المفتاح

الاجابة:

ما مقدار العزم المؤثر في صمولة والناتج عن قوة مقدارها  15N تؤثر عموديا

في مفتاح شد طوله 25 cm ؟ انظر الشكل 1-18 

الاجابة:

تبين مواصفات سيارة أن وزنها موزع بنسبة 53% على الإطارات الأمامية

و 47% على الإطارات الخلفية , فإذا كان طول لوح قاعدة  سيارة 2.46 m , فأين يكون مركز كتلة السيارة

الاجابة:

1.16m

 لوح كتلته 12.5 kg وطوله 4.00 m , رفعه أحمد من أحد طرفيه , ثم طلب المساعدة ,

فاستجاب له جواد  

a. ما أقل قوة يؤثر بها جواد لرفع اللوح إلى الوضع الأفقي ؟ وعند أي جزء من اللوح 

b. ما أكبر قوة يؤثر بها جواد لرفع اللوح إلى الوضع الأفقي ؟ وعند أي جزء من اللوح

الاجابة:

a.

b.

 يرفع شخصان لوح خشبيا من طرفيه إلى أعلى , فإذا كانت كتلة اللوح

4.25 kg و طوله 1.75 m , و يوضع على بعد 0.50 m من طرفه الأيمن صندوق كتلته 6.00 kg . انظر الشكل 1-19 . ما القوتان اللتان يؤثر بهما الشخصان في اللوح

الاجابة:

التربة الرملية وضعت عشرة أكياس مملوءة بتربة رملية يزن كل منها 175 N 

بعضها فوق بعض , على بعد 0.5m من الطرف الأيمن لقطعة خشبية طولها 2.43 m . انظر الشكل 1-20 . فرفع شخصان طرفي القطعة من نهايتيها إلى أعلى . ما مقدار القوة التي يؤثر بها كل من الشخصين في القطعة الخشبية مع إهمال وزنه

الاجابة:

 يوضح الشكل 1-21 أسطوانة قطرها 50 m حالة سكون على سطح أفقي , فإذا لف

حولها حبل ثم سحب , أصبحت تدور دون أن تنزلق 

 a.فما المسافة التي يتحركها مركز كتلة الأسطوانة عند سحب الحبل مسافة 2.5 m بسرعة ثابتة    

b. وإذا سحب الحبل مسافة 2.5 m خلال زمن 1.25 s فما سرعة مركز كتلة الأسطوانة  

c. ما السرعة الزاوية المتجهة للأسطوانة

الاجابة:

a. يكون مركز الكتلة دائما فوق نقطة الأصل مع سطح الأسطوانة المنتظمة , لذا تحرك مركز الكتلة 2.50 m

b.

c.

القرص الصلب يدور قرص صلب في حاسوب حديث 7200 rpm (دورة لكل

دقيقة ) . فإذا صمم على أن يبدأ الدوران من السكون ويصل السرعة الفعالة خلال 1.5 s . فما التسارع الزاوي للقرص

الاجابة:

 عداد السرعة تقيس معظم أجهزة قياس السرعة في السيارات السرعة

الزاوية للحركة , ثم تحولها إلى سرعة خطية , فكيف يؤثر زيادة قطر الإطارات في قراءة عداد السرعة

الاجابة:

بسبب تزايد القطر تقل السرعة الزاوية . وبالتالي تقل قراءة عداد السرعة 

 يسحب صندوق على الأرض باستخدام حبل مربوط بالصندوق على

ارتفاع  من الأرض , فإذا كان معامل الاحتكاك 0.35 و ارتفاع الصندوق 0.50 m وعرضه 0.25 m فما مقدار القوة الازمة لقلب الصندوق

الاجابة:

حيث M  كتلة الصندوق . لاحظ أنه عندما تسحب الصندوق إلى مستوى مركز كتلته , يصبح المقام صفرا و هكذا تستطيع السحب بأي مقدار من القوة دون أن ينقلب الصندوق 

إذا كان طول عقرب الثواني في ساعة يد 12 mm فما سرعة دورانه

الاجابة:

عارضة خشبية إذا اشتريت عارضة خشبية طولها 2.44 m , وعرضها 10 cm ,

وسمكها 10 cm , في حين اشترى زميلك عارضة خشبية مماثلة وقطعها إلى قطعتين طول كل منهما 1.22 m  انظر إلى الشكل 1-22 , ثم حمل كل منكما ما اشتراه من الخشب على كتفيه 

a. فأي كما يرفع ما اشتراه من خشب بطريقة أسهل ؟ ولماذا      

b. إذا كان كل منكما يؤثر بعزم بواسطة يديه ليمنع الخشب من الدوران , فأي الحملين يعتبر منعه من الدوران أسهل ؟ ولماذا

الاجابة:

a.  الكتل نفسها , لذا تبقى الأوزان نفسها . لذلك تلزم نفس القوة وتؤثر إلى أعلى لرفع كل من الحملين 

b. منع القطعة الخشبية الأطول من الدوران أسهل , لأن كتلتها موزعة على مسافة أطول (لها أكبر عزم قصور ذاتي ) 

اللوح المسطح يحمل ماجد وعدي لوحا مسطحا طوله 2.43 m ، ووزنه 143 N . فإذا

كان ماجد يرفع أحد طرفي اللوح بقوة 57 N   

a. فما القوة التي يجب أن يؤثر بها عدي لرفع اللوح 

b. أي أجزاء اللوح يجب أن يرفعه عدي

الاجابة:

a.الكتل نفسها لذا تبقى الاوزان نفسها لذلك تلزم نفس القوة وتؤثر الى اعلى لرفع كل من الحملين

b. منع القطعة الخشبية الاطول من الدوران اسهل لان كتلتها موزعة على مسافة أطول ولها أكبر عزم قصور ذاتي 

عارضة فولاذية طولها 6.50 m , ووزنها 325 N تستقر على دعامتين

المسافة بينهما 3.00 m , و بعد كل من الطرفين عن الدعامتين متساو . فإذا وقفت سوزان في منتصف العارضة و أخذت تتحرك نحو أحد الطرفين فما أقرب مسافة تتحركها سوزان لهذا الطرف قبل أن تبدأ العارضة في الانقلاب إذا كان وزن سوزان 575 N

الاجابة :

تستطيع سوزان أن تتحرك 0.848 m من الدعامة أو 1.75 – 0.848 = 0.90 m  من الطرف

تطبيق المفاهيم نقطة على حافة عجلة تتحرك حركة دورانية .

a. ما الشروط التي تجعل التسارع المركزي صفرا 

b. ما الشروط التي تجعل التسارع المماسي (الخطي ) صفرا 

c. هل يمكن ألا يساوي التسارع الخطي صفرا عندما يكون التسارع المركزي صفرا ؟ وضح ذلك 

d. هل يمكن ألا يساوي التسارع المركزي صفرا عندما يكون التسارع الخطي صفرا ؟ وضح ذلك

الاجابة :

a. عندما w=0.0

b.عندما a = 0.0  

c. عندما w = 0.0 خطيا , ولكن a  ليست صفرا , ستستمر w في التغير

d. نعم , ما دامت w ثابتة ولكن ليست صفرا 

التحليل والاستنتاج تتدلى راية كبيرة من سارية أفقية قابلة للدوران حول

نقطة تثبيتها في جدار كما في الشكل  1-23 , إذا كان طول السارية 2.10 m , ووزنها 175 N , ووزن الراية 105 N , وعلقت على بعد 1.80 m من محور الدوران (نقطة التثبيت في الجدار ) فما قوة الشد في الحبل الداعم للسارية

الاجابة:

F=420 N

التحليل والاستنتاج يتدلى مصباح من سلسلة معلقة بقضيب أفقي قابل للدوران حول

نقطة اتصاله بجدار , ومشدود من طرفه الآخر بحبل , انظر الشكل 1-24. إذا كان وزن القضيب 27 N , ووزن المصباح 64 N 

a. فما العزم المتولد من كل قوة 

b. وما قوة الشد في الحبل الداعم لقضيب المصباح

 

الاجابة:

 T=21N.m  .a

b. الشد في الحبل 64N

التحليل والاستنتاج ينقل عدنان وسالم الأجسام الآتية إلى أعلى السلم : مرآة كبيرة ,

وخزانة ملابس , وتلفازا , حيث يقف سالم عند الطرف الأمامي , ويقف عدنان عند الطرف السفلي . وعلى افتراض أن كليهما يؤثر بقوى رأسية فقط 

a. فارسم مخطط الجسم الحر مبينا فيه سالما وعدنان يؤثران بالقوة نفسها في المرآة 

b. ارسم مخطط الجسم الحر مبينا فيه عدنان يؤثر بقوة أكبر في أسفل خزانة الملابس 

 c. أين يكون مركز كتلة التلفاز لكي يحمل سالم الوزن كله 

الاجابة:

a. مباشرة فوق المكان الذي رفع منه عدنان 

b.مباشرة فوق المكان الذي رفع منه عدنان 

c.مباشرة فوق المكان الذي رفع منه عدنان 

يعرف علماء الفلك أنه إذا كان التابع الطبيعي (كالقمر ) قريبا جدا من الكوكب

فإنه سيتحطم إلى أجزاء بسبب قوى تسمى قوى المد والجزر . وبالمثل فإن الفرق بين قوتي الجاذبية الأرضية على طرفي القمر الاصطناعي القريب من الأرض والبعيد عنها أكبر من قوة تماسكه . ابحث في حد روش Roche limit , وحدد بعد القمر عن الأرض ليدور حولها عند حد روش

الاجابة:

اذا كانت كثافة التابع مساوية لكثافة الكوكب يكون حد روش =2.446 مرة من نصف قطر الكوكب وحد روش للأرض=18.470 km

تصنف محركات السيارات وفق عزم الدوران الذي تنتجه . ابحث عن سبب

الاهتمام بعزم الدوران وقياسه

الاجابة:

تتسارع السيارة بسبب القوة التي تؤثر بها الأرض في الدواليب وتصدر هذه القوة عن المحرك كنتيجة لتدوير محور الدواليب وينتج عن ذلك عوم يساوي القوة المؤثرة لكنها لا تغير العزم لذلك فان مقدار العزم المتولد من المحرك ينتقل إلى الدواليب

تحركت زلاجة كتلتها 60.0 kg بسرعة 18.0 m/s في منعطف نصف

قطره 20.0 m . كم يجب أن يكون الاحتكاك بين الزلاجة والجليد حتى تجتاز المنعطف

الاجابة:

972N

 

السابق
ما هي الانتروبيا ” مقياس الفوضى “
التالي
نظرية معالجة المعلومات