يتألف نواس ثقلي مركب من ساق شاقولية متجانسة، كتلتها (0.5kg)، طولها (1.5m)، يمكنها أن تنوس حول محور أفقي مار من طرفها العلوي،
- فيزياء
- 2021-05-21
- HalaHamid
الأجوبة
حساب دور هذا النواس في حالة السعات الزاوية الصغيرة:
To = 2.π √(I∆ / (m'+M).g.d
حساب عزم عطالة النواس:
عزم عطالة الساق حسب نظرية هايغنز:
I∆\o = I∆\c + M.d'2
I∆\o = 1/12*M.L2 + M.(L/2)2 = 1/3*M.L2 = 1/3*0.5*(1.5)2 = 0.375 Kg.m2
عزم عطالة الكتلة النقطية :
I∆m' = m'.r'2 = 0.5*(1)2 = 0.5 kg.m2
عزم عطالة جملة النواس:
I∆ = 0.375 + 0.5 = 0.875 kg.m2
حساب d:
d = (M.r1 + m'.r'2) / (M+m')
d = (M.(L/2) + m.r) / (M+m)
d = (0.5*0.75 + 0.5*1) / (0.5+0.5) = 0.875 m
To = 2.π √(0.875 / (0.5+0.5)*10*0.875 = 2 s
نطبق نظرية الطاقة الحركية بين الوضعين:

الأول المطال الزاوي الأعظمي (θ1=θmax):
الثاني المرور بالشاقول (θ2=0):
∆Ek = ∑WF
Ek2 - Ek1 = WF + WR
Ek - 0 = (M+m').g.h + 0
WR = 0 (لأن نقطة التأثير لا تنتقل)
Ek = (M+m').g.h
h = d
Ek = (M+m').g.d
Ek = (0.5+0.5)*10*0.875 = 8.75 J
Ek = 1/2*I∆.ω2
السرعة الزاوية عند المرور بالشاقول:
ω = √2Ek/I∆ = √(2*8.75)/(0.875) = √20 = 2√5 rad/s
السرعة الخطية عند المرور بالشاقول:
v = ω.r = 2√5*1 = 2√5 m/s
أسئلة مشابهة
القوائم الدراسية التي ينتمي لها السؤال
