ملف تدريبي: الشغل والقدرة للحركة الدورانية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تطبيق نظرية الشغل والطاقة ومبدأ حفظ الطاقة باستخدام الكميات المرتبطة بالحركة الدورانية.

س١:

يدور توربين رياح بسرعة 20 rpm. إذا كانت القدرة الناتجة 2.0 MW، فما مقدار عزم الدوران المؤثر على التوربين بفعل الرياح؟

  • أ 9 . 5 × 1 0 N⋅m
  • ب 1 1 × 1 0 N⋅m
  • ج 9 . 2 × 1 0 N⋅m
  • د 1 0 × 1 0 N⋅m
  • ه 9 . 0 × 1 0 N⋅m

س٢:

حجر تجليخ أسطواني كتلته 10 kg، ونصف قطره 12 cm.

ما طاقة الحركة الدورانية لحجر التجليخ عند دورانه بسرعة 1.5×10 rpm؟

عند إطفاء محرك حجر التجليخ، ضُغِط على نصل السكين على الحافة الخارجية لحجر التجليخ بقوة عمودية مقدارها 5.0 N. معامل الاحتكاك الحركي بين حجر التجليخ والنصل 0.80. استخدم نظرية الشغل والطاقة لتحديد عدد الدورات التي قام بها حجر التجليخ قبل أن يتوقَّف.

س٣:

تتسارع مروحة من السكون إلى سرعة زاوية مقدارها 1‎ ‎000 rpm خلال 6.00 secondsٍ، بعزم دوران ثابت مقداره 2.00×10 N⋅m.

ما مقدار عزم القصور الذاتي للمروحة؟

ما مقدار القدرة التي تستمدها المروحة بعد 3.00 s من بدء الدوران؟

س٤:

أسطوانة من الطين نصف قطرها 10.0 cm موضوعة على عجلة لتشكيل الفخار تدور بمعدل ثابت 30.0 rev/s. يؤثِّر صانع الفخار بيديه بقوة مقدارها 12 N على قطعة الطين. معامل الاحتكاك بين يديه وقطعة الطين يساوي 0.15.

ما القدرة التي يجب أن ينقلها صانع الفخار إلى العجلة ليبقيها تدور بهذا المعدل الثابت؟

س٥:

يؤثِّر رياضيٌّ في صالة ألعاب رياضية بقوة ثابتة مقدارها 45.0 N على دواسات درَّاجة للحفاظ على معدل دوران الإطار عند السرعة 15.0 rev/s. طول أذرع الدواسة يساوي 20.0 cm.

ما القدرة التي ينقلها الرياضي إلى الدرَّاجة؟

س٦:

كرة صلبة كتلتها 48 kg تتدحرج في خط مستقيم بسرعة 6.0 m/s على سطح أفقي. ما مقدار الشغل اللازم لتصل الكرة إلى حالة السكون؟

س٧:

سُحب خيط ملفوف حول بكرة بقوة ثابتة 𝐹 مقدارها 50 N، تتجه رأسيًّا لأسفل، كما هو موضَّح في الشكل. نصف قطر البكرة 𝑅=0.10m، وعزم قصورها الذاتي 2.5×10 kg⋅m2. لا ينزلق الخيط عند سحبه. عند بدء الحركة من السكون، ما السرعة الزاوية للبكرة بعد حل 1.0 m من الخيط؟

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