حل درس الحركة الدورانية فيزياء الصف 10 متقدم.

الفصل 1 

الحركة الدورانية 

مسائل تدريبية

1-1 وصف الحركة الدورانية ( صفحة 13-9 ) 

صفحة 12

1. ما الإزاحة الزاوية لعقارب ساعة يد خلال h1 ؟ اكتب إجابتك بثلاثة أرقام معنوية ، وذلك لــ :

a . عقرب الثواني 

b . عقرب الدقائق 

c . عقرب الساعات

2. إذا كان التسارع الخطي لعربة نقل1.85m/s2  ، والتسارع الزاوي لإطاراتها 5.23rad/s2  فما قطر الإطار الواحد للعربة ؟ 

لذا ، فالقطر يساوي 0.707m 

3. إذا كانت العربة التي في السؤال السابق تسحب قاطرة ، قطر كل من إطاراتها 48cm  ، فقارن بين : 

a . التسارع الخطي للقاطرة والتسارع الخطي للعربة . 

التغيرات في السرعة المتجهة هي نفسها ، لذا فإن التسارعين الخطيين متساويان .

b . التسارع الزاوي للقاطرة و التسارع الزاوي للعربة . 

لما كان نصف قطر الإطار قد نقص من35.4cm  إلى24cm  ، فإن التسارع الزاوي سيزيد .

4. 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 ؟ 

مراجعة القسم

1-1 وصف الحركة الدورانية ( صفحة 13-9 ) 

صفحة 13

5. السرعة الزاوية المتجهة يدور القمر حول محوره دورة كاملة خلال 27.3 يوما ، فإذا كان نصف قطر القمر x106 m 1.74، فأحسب :

a . زمن دوران القمر بوحدة الثانية . 

b . السرعة الزاوية لدوران القمر بوحدة red/s

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

d . النسبة بين مقدار السرعة في الفرع السابق والسرعة الناتجة عند دوران الأرض لشخص يقف على خط الاستواء . علما بأن سرعة الأرض عند خط الاستواء m/s464 

السرعة عند خط الاستواء الأرضي464m/s  ، أو أسرع 100 مرة تقريبا .

تابع الفصل 1

6. الإزاحة الزاوية إذا كان قطر الكرة المستخدمة في فأرة الحاسوب2.0cm  ، وحركت الفأرة12cm  ، فما الإزاحة الزاوية للكرة ؟

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

الإزاحة الزاوية -نعم ، المسافة الخطية -لا ، لأن المسافة الخطية دالة في نصف القطر .

8. التسارع الزاوي يدور الملف الأسطواني في محرك غسالة الملابس 635rev/min  (أي 635 دورة في الدقيقة) ، وعند غطاء الغسالة يتوقف المحرك عن الدوران . فإذا احتاج الملف s 8.0 حتى يتوقف بعد فتح الغطاء فما التسارع الزاوي الملف الأسطواني ؟ 

9. التفكير الناقد يبدأ مسار لولبي على قرص مضغوط CD على بعد2.7cm  من المركز ، وينتهي على بعد5.5cm  . ويدور القرص المضغوط تتغير السرعة الزاوية كلما ازداد نصف قطر المسار ، ويبقی مقدار السرعة الخطية المتجهة للمسار اللولبي ثابتا ويساوي 1.4m/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 min76 

مسائل تدريبية

2-1 ديناميكا الحركة الدورانية ( صفحة 18-14 ) 

صفحة 16

10. بالرجوع إلى مفتاح الشد في المثال 1 ، ما مقدار القوة التي التأثير بها عموديا في مفتاح الشد ؟

11. إذا تطلب تدویر جسم عزما مقداره 55.0N.m  ، في حين كانت أكبر قوة يمكن التأثير بها 135N  ، فما طول ذراع القوة الذي يجب استخدامه ؟ 

بالنسبة إلى ذراع القوة الأقصر المحتمل ، فإن ◦90.0=0

تابع الفصل 1

12. لديك مفتاح شد طوله 0.234m  ، وتريد أن تستخدمه في إنجاز مهمة تتطلب عزما مقداره N.m32.4 ، عن طريق التأثير بقوة مقدارها 232N. ما مقدار أقل زاوية تصنعها القوة المؤثرة بالنسبة إلى الرأسي ، وتسمح بتوفير العزم المطلوب ؟

13. إذا كانت كتلتك 65kg  ووقفت على بدالات دراجة هوائية ، بحيث يصنع البدال زاوية مقدارها 35 على الأفقي ، وتبعد مسافة 18cm  عن مركز حلقة السلسلة ، فما مقدار العزم الذي تؤثر فيه ؟ وما مقدار العزم الذي تؤثر فيه إذا كانت البدالات رأسية ؟ 

الزاوية بين القوة ونصف القطر تساوي °55=°35-°90 . 

أما عندما تكون البدالات رأسية فإن °0.0=0 ، لذا يكون 

 صفحة 18

14. يجلس علي على بعد m1.8 من مركز الأرجوحة ، فعلى أي بعد من مركز الأرجوحة يجب أن يجلس عبد الله حتى يتزن؟ علما بأن كتلة على 43kg  وكتلة عبد الله 52kg  . 

15. إذا كان نصف قطر إطار دراجة هوائية 7.70cm  ، وأثرت السلسلة بقوة عمودية مقدارها N35.0 في الإطار في اتجاه حركة عقارب الساعة فما مقدار العزم اللازم لمنع الإطار من الدوران ؟ 

لذا ، يجب أن يؤثر عزم مقداره 2.70N.m + لموازنة هذا العزم .

16. غلقت سلتا فواکه بحبلين يمران علی بكرتین قطراهما مختلفان ، فاتزنتا كما في الشكل 6-1 . ما مقدار كتلة السلة A ؟

17. افترض أن نصف قطر البكرة الكبرى في السؤال السابق أصبح 6.0cm  ، فما مقدار كتلة السلة A ؟

تابع الفصل 1

18. يقف شخص کتلته 65.0kg  على بدالة دراجة هوائية ، فإذا كان طول ذراع التدوير 0.170m  ويصنع زاوية 45.0 بالنسبة إلى الرأسي كما في الشكل 7-1 ، وكانت ذراع التدوير متصلة بالإطار الخلفي (الذي تديره السلسلة عادة) ، فما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر فيها السلسلة لمنع الإطار من الدوران ، علما بأن نصف قطر الإطار 9.70cm  ؟