ممكن حل هذه المسألة!
 

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اخوانى اذا كان عندنا عجلة قطرها 1 متر بها ثقلين(كل ثقل 20 كجم) و العجلة فى حالة توازن...السؤال:
1_ ما هى القوة اللازمة لتحريك العجلة 100 لفة/دقيقة؟
2_ ما هى القوة اللازمة للحفاظ على حركة العجلة بسرعة 100 لفة/دقيقة؟
3 _ اذكر القانون المستخدم

الصورة هنا

http://www3.0zz0.com/2009/12/20/12/800544066.jpg

رد: ممكن حل هذه المسألة!
 

الثقلان 20 و 20 متزنان في وضع السكون مما يجعلا كتلة الجسم اجماليا باهمال كتلة العجلة = 40 كجم
نصف القطر = 0.5 متر محيط اللفة = 2ط نق = 2×3.14 ×0.5 = 3.14 متر
السرعة الخطية = عدد اللفات × محيط اللفة ÷ الزمن بالثواني
ع =100 × 3.14 ÷ 60 ع = 5.23 متر /ث
العجلة المركزية = مربع السرعة الخطية ÷ نصف قطر المسار
= 27.35 ÷0.5 = 54.7 متر/ث^2
القوة اللازمة = الكتلة × العجلة المركزية = 40 × 54.7 =2188 نيوتن ويجب ان تستمر لكي تحافظ على نفس العجلة ونفس السرعة .

رد: ممكن حل هذه المسألة!
 

شكرا لك اخى
بالنسبة لجزئية القوة اللازمة للمحافظة على دوران العجلة
هل أنت متأكد أنها هى نفس القوة اللازمة لادارة العجلة من نقطة الصفر؟؟؟؟

مثال:اذا قمنا بدفع سيارة متوقفة على سطح مستقيم....فى البداية ستكون هناك صعوبة فى دفع السيارة لكن بعد ذالك نجد السيارة أصبحت أخف( عن تجربة شخصية)
ألا ينطبق هذا على حالة العجلة؟

رد: ممكن حل هذه المسألة!
 

بديهي اي جسم يتسارع من سكون يجب ان تؤثر عليه قوة لتكسبةعجلة يتسارع بها وانت طلبت القوة التي تجعل العجلة تدور بمعدل ثابت اي سرعة ثابتة ولكي يصل الى هذه السرعة يجب ان يقترن ذلك بزمن .

رد: ممكن حل هذه المسألة!
 

بسم الله الرحمن الرحيم

الأخ الفاضل، حفظه الله

الإطار الموضح بالشكل يستطيع أن يتحرك بشكل انسحابي (أي ينتقل مركز كتلته من مكانه بدون أن يدور الإطار)،
كما يمكن أن يتحرك دورانيا حول محور دوران مار من مركزه (بفرض انه معلق ويدور حول محور أفقي يمر من مركزه فقط).
وأخيراً فيمكن أن ينتقل ويدور بنفس الوقت وهذا يكافئ دوران حول محور مار من نقطة تلامس الإطار مع الأرض.

لذلك يجب توضيح المقصود بتحريك العجلة.

وإذا كان السؤال يعني تدويرها فقط فإن الدوران يحتاج لعزم وليس قوة.

والعزم الكلي الموضح بالشكل المرسوم يساوي الصفر لأن عزم الوزن الأيمن يتجه داخل الصفحة، بينما عزم الوزن الأيسر يتجه خارجها وهما متساويان بالقيمة لأن لهما نفس الذراع ونفس القوة. بينما عزم وزن الإطار نفسه وعزم رد فعل الأرض يساوي الصفر لأن كل من هاتين القوتين تمر من محور الدوران.

كما أن تدويرها بسرعة زاوية ثابتة لايحتاج لعزم إلا عند الانتقال من السكون وصولاً لهذه السرعة، وبعد ذلك يجب أن تصير محصلة العزوم مساوية للصفر حتى تبقى السرعة الزاوية ثابتة.

أخيراً، فإن حساب العزم المطلوب لتدوير الإطار من السكون ليصل للسرعة الزاوية المذكورة يحتاج لمعرفة عزم القصور الذاتي له وتسارعه الزاوي ومن ثم تطبيق قانون التحريك الدوراني الذي يكتب بالشكل


والله أعلى وأعلم، وفوق كل ذي علم عليم

رد: ممكن حل هذه المسألة!
 

العجلة أخي معلقة من محورها على حامل ثابت...أي المحور ثابت و فقط العجلة هى التى تدور
فى هذه الحالة اذا استخدمنا قوة لتدوير العجلة لسرعة 100 لفة/دقيقة...ما هى القوة اللازمة للحفاظ على دوران العجلة بنفس السرعة؟

رد: ممكن حل هذه المسألة!
 

بسم الله الرحمن الرحيم

كما ذكرت سابقاً، إذا كان المطلوب إبقاء العجلة تدور بسرعة زاوية ثابتة فهي لاتحتاج لأي عزم (إلا إذا كان هناك احتكاك وبالتالي يجب أن تتوفر قوة عزمها مساو لعزم الاحتكاك وبجهة معاكسة لتكون محصلتهما معدومة).
لذلك لايمكن إعطاء قيمة للقوة المطلوبة بدون معرفة تفاصيل قوة الاحتكاك.

وبالتوفيق