ملف تدريبي: الكينماتيكا الدورانية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تمثيل تغيُّر الموضع مع الزمن للأجسام التى تتحرَّك فى مسارات دائرية.

س١:

تسير سيارة بشكل مستمر في طريق دائري. السرعة الزاوية للسيارة ثابتة وتساوي 1.4 rad/s. ما الزمن الدوري للحركة الدائرية للسيارة؟

س٢:

تُحلِّق مروحية في مسار دائري نصف قطره 375 m، مُستغرِقةً 42 s لإكمال دورة كاملة. ما مقدار عجلة المروحية في اتجاه مركز مسارها الدائري؟

س٣:

الإزاحة الزاوية التي قياسها تساوي إزاحة زاوية مقدارها 7.25 rad.

س٤:

تدور عجلات سيارة مُتحرِّكة بمُعدَّل 13.5 لفة لكل ثانية. ما السرعة الزاوية لنقطة على العجلة لا تقع على محور دوران العجلة؟

س٥:

رأس حفَّار كان في البداية في حالة سكون. عند تشغيل الحفَّار، يدور الرأس بمُعدَّل 47.5 لفة لكل ثانية. يصل رأس الحفَّار إلى هذه السرعة في زمن مقداره 175 ms. ما العجلة الزاوية لرأس الحفَّار؟

س٦:

الإزاحة الزاوية التي قياسها 666 تساوي لفة.

س٧:

تدور شفرات أحد توربينات الرياح الكبيرة دورةً كاملةً خلال 3.25 s عند تشغيله بالسرعة القصوى. العجلة الزاوية للتوربين عند زيادة سرعته لتصل إلى السرعة القصوى تساوي 0.124 rad/s2. ما الزمن اللازم لجعل توربين كان ساكنًا في البداية يصل إلى سرعة التشغيل القصوى له؟

س٨:

يتدحرج جذع شجرة مقطوع لأسفل منحدر في زمن قدره 7.2 s. في البداية كان الجذع في حالة سكون أعلى المنحدر، ثم أصبحت سرعته الزاوية تساوي 12 rad/s عند قاعدة المنحدر. كم مرة يُكمل فيها الجذع دورة كاملة أثناء تدحرجه لأسفل المنحدر؟

س٩:

وصلت عجلة سيارة مُتحرِّكة إلى حالة السكون في زمن مقداره 8.4 s عند الضغط على دواسة الفرامل. مقدار السرعة الزاوية الابتدائية للعجلة 5.5 rad/s، وتباطؤها الزاوي 2.2 rad/s2. ما عدد الدورات الكاملة التي دارتها العجلة قبل أن تصل إلى حالة السكون؟

س١٠:

تدور لاعبة تزلُّج على الجليد حول محور دورانها مرتين ونصفًا كل ثانية، تبسط اللاعبة ذراعَيْها لأطوال مختلفة أثناء دورانها. طرف إصبع اللاعبة في إحدى ذراعيها يبعد بمقدار 1.3 m عن محور دوران اللاعبة، بينما طرف إصبعها في الذراع الأخرى يبعد بمقدار 0.45 m عن محور دورانها. ما الفرق في السرعة الزاوية لطرفَيْ إصبعَي اللاعبة في إحدى ذراعيها مقارنة بذراعها الأخرى؟

س١١:

قمر صناعي له مدار دائري حول الأرض بفترة مدارية 1.6 ساعة.

ما الإزاحة الزاوية للقمر الصناعي خلال يوم واحد على الأرض بالدرجات لأقرب درجة؟

  • أ2700
  • ب225
  • ج270
  • د540
  • ه5400

ما الإزاحة الزاوية للقمر الصناعي خلال يوم واحد على الأرض بالراديان لأقرب راديان؟

  • أ47 rad
  • ب9 rad
  • ج94 rad
  • د2 rad
  • ه5 rad

س١٢:

الإزاحة الزاوية التي مقدارها راديان تساوي إزاحة زاوية قياسها 155.

س١٣:

إزاحة زاوية مقدارها 0.45 rad تساوي دورة.

س١٤:

إعصار نصف قطره الخارجي 1.20 km. يتبع الهواء في نصف القطر الخارجي للإعصار مسارًا دائريًّا يقوم بإعادة جسيم الهواء إلى نقطة على المسار كل 525 ثانية. السرعة 𝑠، بوحدة كيلومتر لكل ساعة، هي سرعة جسيم الهواء في الاتجاه العمودي على اتجاه الخط المستقيم الذي يقطع الجسيم ومركز الإعصار.

أوجد 𝑠 عند نصف القطر الخارجي للإعصار.

على بُعد 275 m فقط من مركز الإعصار، 𝑠 تساوي 144 km/h. ما المدة الزمنية اللازمة لدوران جسيم الهواء حول مركز الإعصار؟

س١٥:

سيارتا سباق متطابقتان لهما مركزا كتلة يتقاطعان بخط يمرُّ عبر مركز مضمار سباق دائري عرضه 6.0 m، ونصف قطره الداخلي 𝑟=30 m، كما هو موضَّح بالشكل. تسير كل سيارة في مسار دائري حول المضمار، وتظلُّ كل واحدة على بُعد 1.0 m من حافة المضمار الأقرب إلى السيارة. تسير كل سيارة بسرعة ثابتة، لكن لا تسير السيارتان بنفس السرعة. بعد فترة زمنية، السيارة الأقرب للحافة الخارجية قطعت مسافة 150 m، والسيارة الأقرب للحافة الداخلية قطعت مسافة 130 m.

أوجد الفرق في الإزاحة الزاوية بين موضعي كتلة السيارتين.

عندما تعود السيارة الأقرب للحافة الداخلية للمضمار إلى موضعها الابتدائي، فكم مترًا تقدَّمت به السيارة الأقرب للحافة الخارجية للمضمار؟

س١٦:

قام طفل بربط أحد طرفَي حبل طوله 60 cm بجسم كتلته 200 g، وبدأ بتحريك الجسم في حركة دائرية منتظمة من الطرف الآخر للحبل. استغرق الجسم 70 s لإتمام 35 دورة كاملة. احسب العجلة المركزية للجسم.

  • أ2.4 m/s2
  • ب5.92 m/s2
  • ج3.29 m/s2
  • د1.18 m/s2

س١٧:

تتحرَّك عربة قطار حركة دائرية منتظمة على مسار منحنٍ. قيمة السرعة الخطية ، واتجاه السرعة الخطية .

  • أثابتة، ثابت
  • بمتغيِّرة، متغيِّر
  • جثابتة، متغيِّر
  • دمتغيِّرة، ثابت

س١٨:

إذا كان كوكب المريخ يُكمل دورة واحدة حول الشمس في 686.97 يومًا تقريبًا، وكانت المسافة بين مركز الشمس ومركز المريخ تساوي 2.279×10 m، فإن العجلة المركزية للمريخ في اتجاه الشمس تساوي .

  • أ4.93×10 m/s2
  • ب2.6×10 m/s2
  • ج2.55×10 m/s2
  • د1.57×10 m/s2

س١٩:

يوضِّح الشكل الآتي جسم يتحرَّك في مسار دائري مُنتظِم تحت تأثير قوة جاذبة مركزية مقدارها 500 N. احسب الزمن الدوري لحركة الجسم.

  • أ10 s
  • ب0.06 s
  • ج0.63 s
  • د1.6 s

س٢٠:

ماذا يساوي نصف قطر المسار الدائري المُنتظِم الذي يتبعه جسم كتلته 3 kg إذا كان الشكل الآتي يوضِّح العلاقة بين القوة الجاذبة المركزية ومربع سرعته الخطية؟

  • أ0.67 m
  • ب3 m
  • ج1.5 m
  • د0.33 m

س٢١:

تتحرَّك سيارة في مسار دائري بسرعة مماسية 20 m/s. تُكمِل السيارة دورتين كلَّ 7 دقائق. احسب نصف قطر المسار الدائري.

  • أ95 m
  • ب1‎ ‎337 m
  • ج344 m
  • د668 m

س٢٢:

تتحرك سيارة في مسار دائري، كما هو موضح في الشكل. أي من الأشكال الآتية يوضح بشكل صحيح اتجاه القوة الجاذبة المركزية بالأزرق واتجاه السرعة الخطية بالأحمر؟

  • أ
  • ب
  • ج
  • د

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