ديناميكا الحركة الدورانية - فيزياء 2 - ثاني ثانوي

22 ديناميكا الحركة الدورانية Rotational Dynamics 回攤回 الأهداف م قصف العزم. عليها العزم. بالصامل كيف تبدأ الحركة الدورانية لجسم ما ؟ كيف تتغير سرعته الزاوية المتجهة؟ إذا كان لديك علبة أسطوانية، وأردت أن تديرها حول نفسها فما عليك إلا أن تلف خيطا حولها ثم تسحبه بقوة فتدور، وكلما سحبت الخيط بقوة أكبر زادت سرعة دورانها تؤثر في . تحذه العوامل التي يعتمد العلبة - في هذه الحالة – قوتان، هما قوة الجاذبية الأرضية، وقوة الشد في الخيط. أما قوة الجاذبية الأرضية فتؤثر في مركز العلية، ولذلك لا تؤدي إلى تدوير العلبة ستعرف السبب لاحقا). وأما قوة الشد في الخيط فتؤثر في الحافة الخارجية للعلبة، ويكون اتجاه قوة الشد متعامدا مع اتجاه الخط الواصل بين مركز العلبة والنقطة التي يلامس عندها الخيط سطح العلية مبتعدا عنها . . تحسب محصلة العزم. المفردات ذراع القوة العزم وكما تعلمت فإن القوة المؤثرة في جسم نقطي تغير من سرعته الخطية المتجهة، أما الجسم غير النقطي والذي يكون ثابتا في الشكل والحجم كما في حالة العلية الأسطوانية - فإن تأثير القوة فيه بطريقة معينة يغير سرعته الزاوية المتجهة. تأمل حالة فتح باب مغلق؛ إنك تؤثر في الباب بقوة لكي تفتحه، ولكن ما أسهل طريقة لفتح الباب؟ إن ما يعنينا هو الحصول على أكبر أثر عند التأثير بأقل قوة ممكنة. ولتحقيق هذا نجعل نقطة تأثير القوة أبعد ما يمكن عن محور الدوران، انظر الشكل . إن محور الدوران في حالة الباب هو خط وهم أسى يمر من خلال مُفصلات الباب. أما نقطة تأثير القوة فهي مقبض الباب الذي يكون بجانب الطرف الخارجي للباب ولضمان أثر فعال للقوة فإننا نؤثر بها في مقبض الباب (بعيدا عن المفصلات وبزاوية قائمة بالنسبة للباب ، حيث يحدد كل من مقدار القوة واتجاهها، والمسافة بين المحور ونقطة تأثير القوة، التغيز في السرعة الزاوية الشكل 3-2 عند فتح باب حر المتجهة. الدوران حول المفصلات يتولد أكبر ذراع القوة عند التأثير بقوة معينة، فإن التغير في السرعة الزاوية المتجهة يعتمد على ذراع القوة عزم عندما تؤثر القوة في أبعد نقطة وهي المسافة العمودية من محور الدوران حتى نقطة تأثير القوة. فإذا كانت القوة متعامدة مع من المفضلات (2) بزاوية متعامدة نصف قطر الدوران كما هو الحال في العلبة الأسطوانية - فإن ذراع القوة تساوي البعد مع الباب (b) 42 لا تأثير ثاني الشر تاثير قليل أكثر تأثير عن المحور، وتساوي 7. أما بالنسبة للباب فإن ذراع القوة تساوي البعد بين المفصلات ونقطة تأثير القوة، انظر الشكل 4 - 2 ، وإذا لم تكن القوة متعامدة مع محور الدوران نأخذ المركبة العمودية للقوة فالقوة التي يؤثر بها الخيط حول العلبة متعامدة مع نصف قطر العلبة، وإذا كانت القوة المؤثرة غير متعامدة مع نصف القطر فإن مقدار ذراع القوة يقل، ولإيجاد ذراع القوة تمد خط متجه القوة حتى يشكل زاوية قائمة مع الخط الممتد من مركز أكثر تأثير الدوران، فتكون المسافة بين نقطة التقاطع والمحور هي ذراع القوة. و باستخدام حساب المثلثات يمكن إيجاد طول ذراع القوة L بالمعادلة 1 0 rsin . انظر الشكل 24 وتمثل المسافة بين محور الدوران ونقطة تأثير القوة، أما 0 فهي الزاوية المحصورة بين القبرة المؤثرة وبضة القطر (المتجه الممتد من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة). وزارة التعليم

ذراء القوة drsine افراح القوة محور الدوران الشكل 24 تكون فراع القوة مجانية (b) 90° العرض الباب من المفضلات حتى نقطة تأثير القوة (۵) تحسب ذراع الصوة (L) من المعادلة ( L = r sin عندما تكون الزاوية لا بين القوة ونصف الطر الدوران لا تساوي العرم مقياس المقدرة القوة على إحداث الدوران، ومقدار العزم يساوي حاصل ضرب القوة في طول ذراعها، ولأن القوة مقية بوحدة النيوتن والمسافة بوحدة المتر فإن العزم يقاس بوحدة (N.m)، ويرمز له بالحرف اللاتيني آ، ويعبر عنه بالمعادلة الآتية: العزم T= Frsin العزم يساوي حاصل ضرب القوة في طول ذراعها. مثال 1 ذراع القوة يتطلب شد صامولة في محرك سيارة عزما مقداره 35N.m. إذا استخدمت مفتاح شد طوله cm 25، فأثرت في حماية المفتاح بقوة تحميل براوية 60.0 بالنسبة إلى الرأمي فما طول ذراع القوة؟ وما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر بها ؟ تحليل المسألة ورسمها مثل الموضع، وجد طول فراغ القوة يسحب متجه القوة من نهايته حتى يتقاطع الخط العمودي عليه مع محور الدوران. المعلوم المجهول 000 25 cm L = F => ۲ = 0.25 0.7 = 35 Nm . 0 = 60.0 إيجاد الكمية المجهولة جد طول فراع القوة باستخدام العلاقة. T=35 Nimr=0.5-11.0 دليل الرياضيات دراع القوة L=rsin 0 = (0.25 m) (sin 60.0) = 0.22 m T=Frsin 0. F F 35 N.m rsin (0.25m) (sin 60') = 1.6 x 10' N ك تقويم الجواب النسب المثالية 2019 2018 هل الوحدات صحيحة ؟ تقاس القوة بوحدة النيوتن. هل الإشارات مهمة هنا؟ تم حساب مقدار القوة اللازمة فقط لتدوير المفتاح في اتجاه حركة عقارات السماعة. دارد 43 NA NIN

مسائل فلرسية 10 بالرجوع إلى مفتاح الشد في المثال ، ما مقدار القوة التي يجب التأثير بها عموديا في مفتاح الشد؟ 11. إذا تطلب تدوير جسم عزمًا مقداره 550، في حين كانت أكبر قوة يمكن التأثير بها N 135، فما طول ذراع القوة الذي يجب استخدامه ؟ 12. لديك مفتاح شد طوله 0.234m. وتريد أن تستخدمه في إنجاز مهمة تتطلب عز ما مقدار me.32.4 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 راوية مقدارها 35 على الأفقي وتبعد مسافة 18cin عن مركز حلقة السلسلة، في مقدار العزم الذي تؤثر فيه ؟ وما مقدار العزم الذي تؤثر فيه إذا كانت البدالات راسية ؟ عملية العزوم ارجع الى دليل التجارب العمليا على التعاون الإسرالمية إيجاد محصلة العزم Finding Net Torque نقل التجربة التالية: خذ قلمي رصاص، وقطع نقد معدنية، وشريطا لاصقا شفافا، وثبت قطعتي نقد متماثلتين بنهايتي أحد القلمين، ودعه يتزن فوق القلم الثاني، كما في الشكل 25 تؤثر كل من قطعتي النقد بعزم مساء لوزتها وF مضروبا في المسافة ، من نقطة الاتزان إلى مركز قطعة النقد على النحو الآتي: T=Far ولكن العزمين متساويان في المقدار ومتعاكان في الاتجاه، لذا تساوي محصلة العزم صفراء T + r = 0 أو Fathi - Faa r = 0 والآن، كيف تجعل الفلم يدور؟ يجب إضافة قطعة نقد أخرى فوق إحدى القطعتين النقديتين، مما يجعل القوتين مختلفتين، كما يمكن إزاحة نقطة الاتزان نحو إحدى قطعتي النقد، مما يجعل المسافتين مختلفتين. الشكل 5 - 2 عندما يتزن قلم الرصاص فإن العزم المؤثر بواسطة القطعة النقدية الأولى Faifi يساوي الحزم المؤثر بواسطة القطعة النقدية الثانية : Fax في المقدار ويحاكمه في الاتجاه. Faz 44 12 lisرة التغلط

فلام مثال 2 اتزان العزوم يلعب سعيد ولؤي على ارجوحة أفقية طولها 1.75m بحيث يحافظان على وضع الاتزان للعبة، فإذا كانت كتلة سعيد kg 56 وكتلة لؤي 138 فما بعد نقطة الارتكار عن كل منهما ؟ أهمل وزن لوح الأرجوحة). تحليل المسالة ورسمها . مثل الوضع. ارسم المتجهات ثم سنها. المعلوم المجهول Fo T₁ =? F₁ =? m = 56 kg m=43 kg + 1.75m. = ايجاد الكمية المجهولة احسب مقدار القوتين سعيد. خواص مستخدما = . / g = an im لؤي : حواض استحمما = g = au m/s Form, g = (56 kg) (9.80 m/s²) = 5.5 x 10 N For mig (43 kg) (9.80 m/s²) = 4.2 × 10 N احسب بعد سعيد عن نقطة الارتكاز بدلالة طول لعبة الميران وكذلك بعد لؤي - 1.75m = عندما لا يحدث الدوران يكون مجموع العزوم صفراء عرض مجدها ٢- 1750 - 1 حل المعادلة لإيجاد ٢ دليل الرياضيات فصل المتغير 215 خوض مدها FLUX F = 5x N Fare = Fari - Far, Far = 0.0.m F (1.75 m - r) - Far, = 0.0 N.m Fa (1.75 m) - Fge 1 - Fg r = 0.0.m F+F=F (1.75 m) (For+Far) = F (1.75 m) (175) راد = (FF) (5.5 x 10-) (1.75 m) (5.5 x 10 N + 4.2 x 10-N) =0.99 m 45 تقويم الجواب هل الوحدات صحيحة ؟ تقاس المسافة بالمتر. " هل للإشارات المستخدمة معنى؟ المسافات تكون موجبة. " هل الجواب منطقي لوي على بعد 1m تقريباً من المركز، لذا يكون سعيد على بعد m 0.75 من المركز. سعيد أكبر من وزن الوي، فيكون ذراع القوة لديه أقل مما لدى لؤي أني أن لويا على بعد أكبر من القطة دارد

مسائل تدريبية .14. يجلس على على بعد 1.8m من مركز الأرجوحة. فعلى أي بعد من مركز الأرجوحة يجب أن يجلس عبد الله حتى يتزن؟ علما بأن كتلة على 43kg وكتلة عبد الله 18 52. 15. إذا كان نصف قطر إطار دراجة هوائية 7.70cm، وأثرت السلسلة بقوة عمودية مقدارها 35.00 في الإطار في اتجاه حركة عقارب الساعة فما مقدار العزم اللازم لمنع الإطار من الدوران؟ 16 علقت سلتا فواكه بحبلين يمران على بكرتين قطر اهما مختلفان، فاتزنتا كما في الشكل 26 ما مقدار كتلة السلة ؟ 17. افترض أن نصف قطر البكرة الكبرى في السؤال السابق أصبح cm 6.0 فما مقدار كتلة السلة ٢٨ 10. يقف شخص كتلته 5.0kg على بدال دراجة هوائية، فإذا كان طول ذراع التدوير 0.170m ويصنع زاوية 450 بالنسبة إلى الرأسي كما في الشكل . 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 0.170 m برقية 4.5cm 11 cm 45.0° الشكل 6-2 الشكل 27 9.70 cm- 2-2 مراجعة 19 العزم يريد عبد الرحمن أن يدخل من باب دوار ساكن وضح كيف يدفع الباب ليولد عزما بأقل مقدار من القوة المؤثرة؟ وأين يجب أن تكون نقطة تأثير تلك القوة؟ 20 ذراع القوة حاول فيصل فتح باب، ولم يستطع دفعه بزاوية قائمة، فدفعه بزاوية 55 بالنسبة للعمودي 2.4m، ويسحب أحد الشخصين الحبل الأول في اتجاه حركة عقارب الساعة بقوة 43N، ويسحب الشخص الآخر الحبل الثاني في اتجاه معاكس لاتجاه حركة عقارب الساعة بقوة 67N، فما محصلة العزم على الإطار ؟ فقارن بين قوة دفعه للباب في هذه الحالة وبين القوة 22. التفكير الناقد إذا وضعت كرة عند أعلى سطح ماتل اللازمة لدفعه عندما تكون القوة عمودية عليه (90) مع تاوي سرعة الباب في الحالتين. 21. محصلة العزم يسحب شخصان حبلين ملفوفين حول حافة إطار كبير، فإذا كانت كتلة الإطار 12kg وقطره مهمل الاحتكاك فسوف تنزلق إلى أسفل السطح دون دوران، ولكن إذا كان السطح خشناً فإن الكرة مستند حرج في أثناء انزلاقها إلى أسفل. وضح سبب ذلك، مستخدماً مخطط الجسم الخر. 46 وزارة التضليط