☰ خطة العام · الرياضيات التطبيقية (بالعربية)

ألواح غير منتظمة وقضبان محملة وساق على وتد

الأسبوع 9 · Equilibrium of coplanar forces: a non-uniform board, rods and loads with unknown forces, and a bar on rough ground and a smooth wedge · 3 دروس
Answers are for parents and teachers.
1
لوح غير منتظم ⁦AB⁩ طوله ⁦٦‎ m⁩ يرتكز على حاملين ⁦C⁩ و⁦D⁩ حيث ⁦AC = ١‎ m⁩ و⁦AD = ٤‎ m⁩. يستطيع رجل وزنه ⁦٣٠٠‎ N⁩ أن يقف على بعد ⁦٤٫٨‎ m⁩ من ⁦A⁩ قبل أن يختل اللوح حول ⁦D⁩، وعلى بعد ⁦٠٫٦‎ m⁩ من ⁦A⁩ (في الاتجاه الآخر) قبل أن يختل حول ⁦C⁩. أوجد وزن اللوح وبعد خط عمل وزنه عن ⁦A⁩.
2
الاتجاه إلى أعلى موجب والدوران عكس عقارب الساعة موجب. قضيب منتظم ⁦AB⁩ طوله ⁦١٢٠‎ cm⁩ ووزنه ⁦٦٠‎ N⁩ يرتكز على حامل يبعد ⁦٤٠‎ cm⁩ عن ⁦A⁩ ويمسكه أفقيًا خيط رأسي خفيف عند ⁦B⁩. أوجد الشد ورد فعل الحامل. ما الثقل الذي إذا عُلّق عند ⁦A⁩ جعل الخيط مرتخيًا؟
3
قضيب منتظم ⁦AB⁩ طوله ⁦٦٠‎ cm⁩ ووزنه ⁦٣٠‎ N⁩ معلق أفقيًا بخيطين رأسيين عند ⁦A⁩ وعند ⁦C⁩ حيث ⁦AC = x cm⁩. يتدلى حمل ⁦٣٠‎ N⁩ على بعد ⁦١٥‎ cm⁩ من ⁦A⁩. يتحمل كل خيط ⁦٤٠‎ N⁩ على الأكثر. أوجد مدى ⁦x⁩. الاتجاه إلى أعلى موجب والدوران عكس عقارب الساعة موجب.
4
يحمل عاملان حملًا وزنه ⁦٥٤٠‎ N⁩ معلقًا من عمود خفيف طوله ⁦١٫٨‎ m⁩ (يمسكان طرفيه ⁦A⁩ و⁦B⁩). يتدلى الحمل على بعد ⁦x m⁩ من ⁦A⁩. يستطيع ⁦B⁩ أن يحمل ⁦٣٦٠‎ N⁩ على الأكثر. أوجد أكبر قيمة لـ⁦x⁩ وحمل ⁦A⁩ عندئذ. الاتجاه إلى أعلى موجب والدوران عكس عقارب الساعة موجب.
5
ساق منتظمة ⁦AB⁩ طولها ⁦٣‎ m⁩ ووزنها ⁦٦٠‎ N⁩ ترتكز بالطرف ⁦A⁩ على أرض خشنة وبالنقطة ⁦C⁩ على وتد أملس ارتفاعه ⁦١٫٢‎ m⁩. تكون على وشك الانزلاق عند زاوية ⁦θ⁩ حيث ⁦sin θ = ٤‎/٥‎⁩ (⁦cos θ = ٣‎/٥‎⁩). أوجد رد فعل الوتد ومعامل الاحتكاك.