ملف تدريبي: التوازن الدوراني

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب معامل الحث المتبادَل للأنظمة التي تحتوي على عدة ملفات لولبية أو ملفات موصِّلة.

س١:

أرجوحة منتظمة متزنة على نقطة ارتكاز تقع على بُعد 3.0 m من الطرف الأيسر كما هو موضَّح. الولد الصغير على اليمين كتلته 40 kg، والولد الكبير على اليسار كتلته 80 kg. ما كتلة اللوح؟

س٢:

تتزن الأرجوحة المنتظمة الموضحة بالشكل عند مركز كتلتها. كتلة الطفل الصغير على اليمين تساوي 40 kg. ما مقدار كتلة صديقه؟

س٣:

إسقالة منتظمة كتلتها 40.0 kg وطولها 6.0 m ومدعومة بكبلين خفيفين، كما هو موضَّح في الشكل. يقف عامل طلاء كتلته 80.0 kg على مسافة 1.0 m من الطرف الأيسر للإسقالة، وتقع مُعِدَّات الطلاء على مسافة 1.5 m من الطرف الأيمن. الشد في الكبل الأيسر ضِعف الشد في الكبل الأيمن.

أوجد مقدار الشد في الكبل الأيمن.

أوجد مقدار الشد في الكبل الأيسر.

أوجد كتلة مُعدَّات الطلاء.

س٤:

تصنع وضعية الساعد الموضَّح فيما يلي زاوية 𝜃 مع الذراع العلوي، وتوجد كتلة مقدارها 5.0 kg محمولة في اليد. إجمالي كتلة الساعد واليد 3.0 kg، ومركز كتلتهما يبعُد 15.0 cm عن المرفق.

ما مقدار القوة التي أثَّرت بها العضلة ذات الرأسين على الساعد عندما 𝜃=60؟

ما مقدار القوة المؤثِّرة على مفصل المرفق عندما 𝜃=60؟

س٥:

مُعامِل الاحتكاك الإستاتيكي بين ممحاة قلم وسطح منضدة 𝜇=0.80. إذا أثَّرت القوة 𝐹 على محور القلم، كما هو موضَّح في الشكل، فما أقل زاوية يمكن أن يقف عندها القلم دون انزلاق؟ مع إهمال وزن القلم.

  • أ44
  • ب47
  • ج49
  • د53
  • ه51

س٦:

للصعود إلى سطح منزل، يضع شخص كتلته 70.0 kg سلمًا من الألومنيوم طوله 6.00 m في مواجهة المنزل على منصة خرسانية، وتبعُد قاعدة السلم 2.00 m من المنزل. يرتكز السلم على ماسورة أمطار بلاستيكية، لها احتكاك مهمل مع السلم. كتلة السلم 10.0 kg، ومركز كتلته 2.00 m من قاعدة السلم. يقف الشخص على بُعد 3.00 m من قاعدة السلم.

أوجد مقدار رد الفعل العمودي على قاعدة السلم.

أوجد قوة الاحتكاك على قاعدة السلم.

س٧:

عجلتان 𝐴، 𝐵 وزنهما 𝑤، 2𝑤 على الترتيب، موصولان بقضيب منتظم وزنه 𝑤2، كما هو موضَّح في الشكل. تتدحرج العجلتان بشكل حر على الأسطح المائلة. أوجد الزاوية التي يصنعها القضيب مع الأفقي عندما يكون النظام في حالة اتزان. ملحوظة: توجد خمس قوى تؤثِّر على القضيب، وهي: وزنا العجلتين، وقوَّتا رد فعل عموديتان عند النقاط؛ حيث تتصل العجلتان بالإسفين، ووزن القضيب.

س٨:

احسب انضغاط العمود.

أوجد مقدار انحناء العمود.

أوجد الشد في سلك التثبيت المستخدم لإبقاء العمود قائمًا. رُبط سلك التثبيت بقمة العمود بزاوية قياسها 30 مع الرأسي وفي الاتجاه الأفقي المعاكس لاتجاه الانحناءة في خط الكهرباء.

  • أ1.8×10 N
  • ب1.1×10 N
  • ج1.4×10 N
  • د1.6×10 N
  • ه2.1×10 N

س٩:

عندما يُدعَم الهيكل الموضَّح عند النقطة 𝑃، يكون الهيكل في حالة اتزان. وزن الهيكل مهمل.

أوجد مقدار القوة 𝐹.

أوجد مقدار القوة المؤثِّرة عند 𝑃.

عند أيِّ زاوية عكس اتجاه عقارب الساعة من الخط الموجه أفقيًّا إلى يمين النقطة 𝑃 تؤثِّر 𝐹؟

س١٠:

مكعب متجانس وزنه 100 kN يرتكز على مستوى أفقي. حدِّد أقل قوة 𝐹 مؤثِّرة على الحافة العليا للمكعب وموازية لسطحه، تلزم لقلبه.

س١١:

ما نوع الكمرة الموضَّحة في الشكل من حيث الحمل والدعامة؟

  • أكمرة كابولية موجود عليها حمل طرفي
  • بكمرة كابولية عليها حمل مركزي
  • جكمرة بسيطة الارتكاز موجود عليها حمل طرفي
  • دكمرة بسيطة الارتكاز عليها حمل مركزي
  • هكمرة كابولية بسيطة الارتكاز

س١٢:

سُلَّم مُنتظِم طوله 5.00 m ووزنه 400.0 N. يرتكز أحد طرفَي السُّلَّم على أرضية تؤثِّر بقوة احتكاك على هذا الطرف، بينما يرتكز الطرف الآخَر على حائط عديم الاحتكاك. يصنع طول السُّلَّم زاوية قياسها 53.0 مع الأفقي، كما هو موضَّح في الشكل.

ما مقدار قوة رد الفعل من الأرضية على السُّلَّم؟

ما مقدار قوة رد الفعل من الحائط على السُّلَّم؟

أوجد أصغر قيمة لازمة لمُعامِل الاحتكاك الإستاتيكي بين السُّلَّم والأرضية لكي يُحافِظ السُّلَّم على اتزانه.

س١٣:

يقف شخص كتلته 50.0 kg على بُعد 1.50 m من الطرف الأيسر لسقالة منتظمة طولها 6.00 m وكتلتها 70.0 kg، كما هو موضَّح في الشكل. يدعم حبلان السقالة لتبقى في حالة اتزان.

ما مقدار الشد في الحبل الأيسر؟

ما مقدار الشد في الحبل الأيمن؟

س١٤:

تُحاذي ذراعُ رافعةٍ الخط 𝐴𝐵، كما هو موضَّح في الشكل. يبلغ طول الذراع 15.0 m، وكتلتها 1.10×10 kg. يوجد مركز كتلة الذراع عند مركزها الهندسي. ترفع الرافعة حملًا كتلته 2.00×10 kg.

ما مقدار الشد 𝑇 في الكبل الذي يدعم الذراع؟

ما مقدار القوة المؤثِّرة على الذراع بواسطة المحور عند النقطة 𝐴؟

س١٥:

باب مُنتظِم عرضه 1.0 m ووزنه 400.0 N مُعلَّق على مفصلتين عند النقطتين 𝐴، 𝐵 المسافة بينهما 2.0 m كما هو موضَّح في الشكل. فُتِحَ الباب بزاوية 45 من موضع غَلْقه والمفصلتان تدعمان وزن الباب وتبقيانه في وضع رأسي. افترِض أن كلَّ مفصلة تؤثِّر على الأخرى بنفس مقدار القوة.

ما متجه القوة للقوة المُطبَّقة بواسطة الباب على المفصلة العلوية؟

  • أ(100𝑖100𝑗)N
  • ب(100𝑖200𝑗)N
  • ج(100𝑖200𝑗)N
  • د(100𝑖+100𝑗)N
  • ه(100𝑖+200𝑗)N

ما متجه القوة للقوة المُطبَّقة بواسطة الباب على المفصلة السفلية؟

  • أ(100𝑖+100𝑗)N
  • ب(100𝑖200𝑗)N
  • ج(100𝑖200𝑗)N
  • د(100𝑖+200𝑗)N
  • ه(100𝑖100𝑗)N

س١٦:

وُضِعت عصا مترية مُنتظِمة كتلتها 150.0 g باتزان على نقطة ارتكاز تبعُد 30.0 cm عن الطرف الأيمن للعصا. عُلِّق وزن كتلته 𝑚=50.0 g في الطرف الأيسر للعصا، وعُلِّق وزن كتلته 𝑚=75.0 g على بُعْد 30.0 cm من الطرف الأيسر للعصا، كما هو موضَّح في الشكل. عُلِّق وزن له كتلة غير معروفة 𝑚 في الطرف الأيمن فحافَظَ على اتزان العصا واتزان النظام.

أوجد قيمة 𝑚.

ما مقدار القوة التي يؤثر بها طرف نقطة الارتكاز على العصا المترية؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.