المصطلح العلمي: حركة جسم على مسار دائري مع المحافظة على مسافة ثابتة من مركز الدوران.
المصطلح العلمي: الخط المستقيم الذي تحدث حوله الحركة الدورانية.
المصطلح العلمي: دوران الجسم حول محور يمر بالجسم نفسه (محور داخلي).
المصطلح العلمي: دوران الجسم حول محور لا يمر بالجسم (محور خارجي).
صنف الأمثلة التالية حسب نوع الدوران:
المصطلح العلمي: حركة الجسم عندما يقطع أقواسًا متساوية في أزمنة متساوية.
المصطلح العلمي: الزمن الذي يستغرقه الجسم لعمل دورة واحدة كاملة.
صل كل رمز بوحدته الدولية:
عدد الدورات n ليس له وحدة.
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة، ويعمل 10 دورات خلال 20 s. احسب الزمن الدوري للحركة.
ما المقصود أن جسمًا زمنه الدوري 3 s؟
المصطلح العلمي: عدد الدورات التي يعملها الجسم في الثانية الواحدة.
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة، ويعمل 10 دورات خلال 20 s. احسب التردد.
ما المقصود أن جسمًا تردده 50 Hz؟
العلاقة بين التردد والزمن الدوري:
شكل العلاقة البيانية بين التردد f (المحور الرأسي) و الزمن الدوري T (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين التردد f (المحور الرأسي) و مقلوب الزمن الدوري 1/T (المحور الأفقي):
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة تردده 10 Hz. احسب الزمن الدوري.
إذا تحرك جسم حركة دائرية منتظمة فإنه يكون له زمن دوري ثابت لا يتغير.
المصطلح العلمي: الزاوية التي يمسحها الجسم خلال دورانه.
العلاقة بين الإزاحة الخطية (طول القوس) S والإزاحة الزاوية θ ونصف القطر r:
صل كل زاوية بالدرجات بما يساويها بالراديان:
1 rad يساوي تقريبًا …… درجة.
إذا دار الجسم عدة دورات N على مسار نصف قطره r فإن المسافة المقطوعة:
يقف حكم مباراة في مركز المسار الدائري على بعد 200 m من لاعب يركض في المسار الدائري. فإذا ركض اللاعب على المسار من الشرق إلى الشمال (ربع دورة)، احسب المسافة التي قطعها اللاعب.
يقف حكم مباراة في مركز المسار الدائري على بعد 200 m من لاعب يركض في المسار الدائري. احسب المسافة إذا أكمل اللاعب دورة كاملة.
يقف حكم مباراة في مركز المسار الدائري على بعد 200 m من لاعب يركض في المسار الدائري. احسب مسافة السباق إذا قطع اللاعب دورتين.
شكل العلاقة البيانية بين الإزاحة الخطية S (المحور الرأسي) و نصف القطر r (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين الإزاحة الخطية S (المحور الرأسي) و الإزاحة الزاوية θ (المحور الأفقي):
المصطلح العلمي: طول القوس المقطوع خلال وحدة الزمن.
قانون السرعة الخطية لجسم يتحرك حركة دائرية منتظمة:
اختر العوامل التي يتوقف عليها مقدار السرعة الخطية لجسم يتحرك حركة دائرية:
شكل العلاقة البيانية بين السرعة الخطية v (المحور الرأسي) و نصف القطر r (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين السرعة الخطية v (المحور الرأسي) و الزمن الدوري T (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين السرعة الخطية v (المحور الرأسي) و التردد f (المحور الأفقي):
جسم يتحرك على محيط دائرة نصف قطرها 200 cm حركة دائرية منتظمة، فإذا كان الجسم يستغرق 60 s لعمل دورتين كاملتين، احسب الزمن الدوري.
جسم يتحرك على محيط دائرة نصف قطرها 200 cm حركة دائرية منتظمة، فإذا كان الجسم يستغرق 60 s لعمل دورتين كاملتين، احسب التردد (قرّب لثلاث منازل عشرية).
جسم يتحرك على محيط دائرة نصف قطرها 200 cm حركة دائرية منتظمة، فإذا كان الجسم يستغرق 60 s لعمل دورتين كاملتين، احسب السرعة الخطية.
السرعة الخطية كمية متجهة يحدد اتجاهها بالمماس عند أي نقطة.
علل: تسمى سرعة الجسم الذي يتحرك على طول مسار دائري بالسرعة المماسية.
إذا تحرك جسم حركة دائرية منتظمة فإن السرعة الخطية تكون ثابتة المقدار ومتغيرة الاتجاه عند جميع النقاط التي تقع على نفس البعد عن مركز الدوران.
إذا تحرك جسم حركة دائرية منتظمة فإن السرعة الخطية تختلف باختلاف مقدار نصف القطر.
في لعبة دوارة الخيل التي تدور بسرعة دائرية منتظمة وزمنها الدوري 45 s، يجلس ولدان على حصانين، الأول يبعد 2 m عن مركز الدوران. احسب السرعة الخطية للولد الأول.
في لعبة دوارة الخيل التي تدور بسرعة دائرية منتظمة وزمنها الدوري 45 s، يجلس ولدان على حصانين، الثاني يبعد 4 m عن مركز الدوران. احسب السرعة الخطية للولد الثاني.
المصطلح العلمي: مقدار الزاوية التي يمسحها نصف القطر خلال وحدة الزمن.
قانون السرعة الزاوية لجسم يتحرك حركة دائرية منتظمة:
اختر العوامل التي تتوقف عليها السرعة الزاوية:
شكل العلاقة البيانية بين السرعة الزاوية ω (المحور الرأسي) و التردد f (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين السرعة الزاوية ω (المحور الرأسي) و الزمن الدوري T (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين السرعة الزاوية ω (المحور الرأسي) و نصف القطر r (المحور الأفقي):
السرعة الزاوية مقدار ثابت للجسم المتحرك حركة دائرية منتظمة.
علل: يكون لكل أجزاء دوران المنضدة الدوارة المعدل نفسه.
جسم يتحرك على محيط دائرة قطرها 400 cm حركة دائرية منتظمة، فإذا كان الجسم يستغرق 20 s لعمل دورة واحدة كاملة، احسب تردد الحركة.
جسم يتحرك على محيط دائرة قطرها 400 cm حركة دائرية منتظمة، فإذا كان الجسم يستغرق 20 s لعمل دورة واحدة كاملة، احسب السرعة الزاوية.
جسم يتحرك على محيط دائرة قطرها 400 cm حركة دائرية منتظمة، فإذا كان الجسم يستغرق 20 s لعمل دورة واحدة كاملة، احسب السرعة الخطية.
العلاقة بين السرعة الخطية والسرعة الزاوية:
عندما يتحرك الجسم حركة دائرية منتظمة فإن سرعته الزاوية ثابتة المقدار ولا تتوقف على مقدار نصف القطر، بينما تتوقف قيمة سرعته الخطية على مقدار نصف القطر.
عند مركز الدوران توجد سرعة زاوية ولا توجد سرعة خطية.
كلما ابتعدنا عن مركز الدوران تزداد السرعة الخطية وتقل السرعة الدورانية.
علل: كلما زادت سرعة دوران لعبة الساقية الدوارة في المدينة الترفيهية زادت سرعتها المماسية.
علل: في الحركة الدائرية تكون لجميع الأجزاء نفس السرعة الدائرية بالرغم من أن السرعة الخطية تتغير.
في لعبة دوارة الخيل التي تدور بسرعة دائرية منتظمة تساوي دورة واحدة كل 45 ثانية، احسب السرعة الدائرية (الزاوية) لكل ولد.
في لعبة دوارة الخيل التي تدور بسرعة دائرية منتظمة تساوي دورة واحدة كل 45 ثانية، احسب باستخدام v = ω r السرعة الخطية للولد الذي يبعد 4 m عن محور الدوران.
علل: رغم أن سرعة جسم يتحرك حركة دائرية منتظمة ثابتة إلا أنه يتحرك حركة معجلة.
المصطلح العلمي: التغير في السرعة المتجهة خلال وحدة الزمن.
صنف ما يلي حسب نوع مركبة العجلة لجسم يتحرك حركة دائرية منتظمة:
اختر العوامل التي تتوقف عليها العجلة الخطية:
علل: العجلة المماسية لجسم يتحرك حركة دائرية منتظمة تساوي صفرًا.
لا توجد في الحركة الدائرية المنتظمة إلا عجلة مركزية فقط.
قانون العجلة المركزية:
اختر العوامل التي تتوقف عليها العجلة المركزية:
شكل العلاقة البيانية بين العجلة المركزية (المحور الرأسي) و نصف القطر r عند ثبات السرعة الخطية (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين العجلة المركزية (المحور الرأسي) و مربع السرعة الخطية v² (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين العجلة المركزية (المحور الرأسي) و نصف القطر r عند ثبات السرعة الزاوية (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين العجلة المركزية (المحور الرأسي) و مربع السرعة الزاوية ω² (المحور الأفقي):
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة على مسار نصف قطره 50 cm، يصنع الجسم أربع دورات في الثانية الواحدة. احسب الزمن الدوري.
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة على مسار نصف قطره 50 cm، يصنع الجسم أربع دورات في الثانية الواحدة. احسب التردد.
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة على مسار نصف قطره 50 cm، يصنع الجسم أربع دورات في الثانية الواحدة. احسب السرعة الخطية.
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة على مسار نصف قطره 50 cm، يصنع الجسم أربع دورات في الثانية الواحدة. احسب السرعة الزاوية.
جسم يدور بحركة دائرية منتظمة على مسار نصف قطره 50 cm، يصنع الجسم أربع دورات في الثانية الواحدة. احسب العجلة المركزية.
المصطلح العلمي: مقدار التغير في السرعة الزاوية خلال وحدة الزمن.
وحدة قياس العجلة الزاوية θ″:
علل: العجلة الزاوية في الحركة الدائرية المنتظمة تساوي صفرًا.
اختر العوامل التي تتوقف عليها العجلة الزاوية:
كرة مربوطة بطرف خيط تدور بحركة دائرية منتظمة على مسار دائري نصف قطره 60 cm، تصنع الكرة دورتين في الثانية الواحدة. احسب الزمن الدوري.
كرة مربوطة بطرف خيط تدور بحركة دائرية منتظمة على مسار دائري نصف قطره 60 cm، تصنع الكرة دورتين في الثانية الواحدة. احسب التردد.
كرة مربوطة بطرف خيط تدور بحركة دائرية منتظمة على مسار دائري نصف قطره 60 cm، تصنع الكرة دورتين في الثانية الواحدة. احسب السرعة الخطية.
كرة مربوطة بطرف خيط تدور بحركة دائرية منتظمة على مسار دائري نصف قطره 60 cm، تصنع الكرة دورتين في الثانية الواحدة. احسب السرعة الزاوية.
كرة مربوطة بطرف خيط تدور بحركة دائرية منتظمة على مسار دائري نصف قطره 60 cm، تصنع الكرة دورتين في الثانية الواحدة. احسب العجلة المركزية.
كرة مربوطة بطرف خيط تدور بحركة دائرية منتظمة على مسار دائري نصف قطره 60 cm، تصنع الكرة دورتين في الثانية الواحدة. احسب العجلة الزاوية.
المصطلح العلمي: القوة التي تسبب الحركة الدائرية للكتلة ويكون اتجاهها دائمًا نحو مركز الدائرة.
علل: تسمى قوة شد الخيط للجسم الذي يتحرك حركة دائرية بالقوة المركزية.
صل كل نوع من أنواع القوة المركزية في الطبيعة بمثاله:
صنف ما يلي حسب مركبة القوة المؤثرة على جسم يتحرك حركة دائرية:
قانون القوة الجاذبة المركزية:
اختر العوامل التي تتوقف عليها القوة المركزية:
شكل العلاقة البيانية بين القوة المركزية (المحور الرأسي) و مربع السرعة الخطية v² (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين القوة المركزية (المحور الرأسي) و الكتلة m (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين القوة المركزية (المحور الرأسي) و مربع السرعة الزاوية ω² (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين القوة المركزية (المحور الرأسي) و نصف القطر r عند ثبات السرعة الخطية (المحور الأفقي):
شكل العلاقة البيانية بين القوة المركزية (المحور الرأسي) و نصف القطر r عند ثبات السرعة الزاوية (المحور الأفقي):
سيارة كتلتها 1.5 ton تتحرك بسرعة منتظمة على طريق دائري نصف قطره 50 m، أكملت السيارة خمس دورات في 314 s. احسب الزمن الدوري.
سيارة كتلتها 1.5 ton تتحرك بسرعة منتظمة على طريق دائري نصف قطره 50 m، أكملت السيارة خمس دورات في 314 s. احسب السرعة الخطية للسيارة.
سيارة كتلتها 1.5 ton تتحرك بسرعة منتظمة على طريق دائري نصف قطره 50 m، أكملت السيارة خمس دورات في 314 s. احسب السرعة الزاوية للسيارة.
سيارة كتلتها 1.5 ton تتحرك بسرعة منتظمة على طريق دائري نصف قطره 50 m، أكملت السيارة خمس دورات في 314 s. احسب العجلة المركزية.
سيارة كتلتها 1.5 ton تتحرك بسرعة منتظمة على طريق دائري نصف قطره 50 m، أكملت السيارة خمس دورات في 314 s. احسب القوة المركزية.
ربط جسم كتلته 0.5 kg بطرف حبل طوله 1 m ثم أدير في مستوى أفقي بمعدل 120 دورة كل دقيقة. احسب التردد.
ربط جسم كتلته 0.5 kg بطرف حبل طوله 1 m ثم أدير في مستوى أفقي بمعدل 120 دورة كل دقيقة. احسب الزمن الدوري.
ربط جسم كتلته 0.5 kg بطرف حبل طوله 1 m ثم أدير في مستوى أفقي بمعدل 120 دورة كل دقيقة. احسب السرعة الزاوية.
ربط جسم كتلته 0.5 kg بطرف حبل طوله 1 m ثم أدير في مستوى أفقي بمعدل 120 دورة كل دقيقة. احسب السرعة الخطية.
ربط جسم كتلته 0.5 kg بطرف حبل طوله 1 m ثم أدير في مستوى أفقي بمعدل 120 دورة كل دقيقة. احسب العجلة المركزية.
ربط جسم كتلته 0.5 kg بطرف حبل طوله 1 m ثم أدير في مستوى أفقي بمعدل 120 دورة كل دقيقة. احسب قوة شد الحبل على الجسم.
في الحوض المغزلي للغسالات يدور الحوض بسرعة كبيرة ويؤثر الجدار الداخلي للحوض على الملابس بقوة:
علل: في الحوض المغزلي للغسالة تكون القوة الجاذبة المركزية مؤثرة فقط على الملابس ولا تؤثر على المياه.
القوة الجاذبة المركزية هي محصلة عدة قوى مؤثرة على جسم يتحرك حركة دائرية منتظمة تكسبه تسارعًا مركزيًا يتناسب طرديًا مع مربع السرعة وعكسيًا مع نصف قطر المسار.
عند تحرك السيارة على طريق دائري أفقي تتساوى قوة الوزن وقوة رد الفعل، فتصبح القوة الوحيدة المؤثرة على السيارة هي قوة الاحتكاك.
تؤدي القوة الجاذبة المركزية الدور الأساسي في عمليات الطرد المركزي.
علل: عندما ينقطع الخيط المربوط بجسم يتحرك حركة دائرية منتظمة فإن الجسم يتخذ مسار خط مستقيم.
في الحركة الدائرية المنتظمة تكون القوة المركزية والعجلة المركزية في نفس الاتجاه والسرعة الخطية عمودية عليهما.
عندما تتحرك السيارة على طريق دائري أفقي فإنها تقع تحت تأثير ثلاث قوى، اخترها:
في انعطاف السيارة على طريق دائري أفقي تمثل قوة الاحتكاك بين إطارات السيارة والأرض القوة الجاذبة المركزية.
المصطلح العلمي: النسبة بين قوة الاحتكاك إلى قوة رد الفعل.
إذا كانت قوة الاحتكاك أقل من القوة الجاذبة المركزية بين إطارات السيارة والطريق:
إذا كانت قوة الاحتكاك مساوية أو أكبر من القوة الجاذبة المركزية فإن السيارة تتحرك على الطريق الدائري الأفقي بسرعة آمنة دون أن تنقلب.
علل: تنزلق السيارات على المسارات الدائرية في الأيام الممطرة.
قانون السرعة الآمنة للسيارة على طريق دائري أفقي:
اختر العوامل التي تتوقف عليها السرعة الآمنة للسيارة على طريق دائري أفقي:
سيارة كتلتها 1500 kg تتحرك على مسار دائري نصف قطره 70 m، ومعامل الاحتكاك السكوني بين العجلات والطريق 0.8 (g = 10 m/s²). احسب قوة الاحتكاك.
ما هي السرعة القصوى التي يمكن أن تتحرك بها سيارة كتلتها 1500 kg بحيث تستطيع أن تنحرف على مسار دائري نصف قطره 70 m علمًا أن معامل الاحتكاك السكوني بين العجلات والطريق يساوي 0.8 (g = 10 m/s²)؟
إذا تحركت السيارة على المسار الدائري بسرعة أكبر من السرعة القصوى (الآمنة) فإن السيارة تنزلق.
سيارة كتلتها 1000 kg تتحرك على مسار دائري قطره 100 m على طريق أفقي بسرعة 14 m/s (g = 10 m/s²). احسب القوة الجاذبة المركزية اللازمة.
سيارة كتلتها 1000 kg تتحرك على مسار دائري قطره 100 m على طريق أفقي بسرعة 14 m/s (g = 10 m/s²). احسب قوة الاحتكاك إذا كان الطريق جافًا (μ = 0.6).
سيارة كتلتها 1000 kg تتحرك على مسار دائري قطره 100 m على طريق أفقي بسرعة 14 m/s (g = 10 m/s²). احسب قوة الاحتكاك إذا كان الطريق مبللًا (μ = 0.25).
سيارة كتلتها 1000 kg تتحرك على مسار دائري قطره 100 m على طريق أفقي بسرعة 14 m/s (g = 10 m/s²). هل تستطيع السيارة الالتفاف أم تنزلق؟ صنف كل حالة:
سيارة كتلتها 1350 kg تنعطف بسرعة 50 km/h على مسار دائري أفقي قطره 400 m (g = 10 m/s²). احسب العجلة المركزية للسيارة.
سيارة كتلتها 1350 kg تنعطف بسرعة 50 km/h على مسار دائري أفقي قطره 400 m (g = 10 m/s²). احسب القوة الجاذبة المركزية.
سيارة كتلتها 1350 kg تنعطف بسرعة 50 km/h على مسار دائري أفقي قطره 400 m (g = 10 m/s²). احسب أصغر معامل احتكاك بين العجلات والطريق يسمح للسيارة بالالتفاف بدون انزلاق.
مدرس فيزياءأرقام مدرسين فيزياء
مدرسة فيزياءأرقام مدرسات فيزياء
