11 ביישפילן פון ראָטאַציאָנעלע דינאַמיק פֿראַגעס
מאָמענט פון סטיל
1. א זייער לייכטע שטאנג, 140 ס״מ לאַנג. דריי כוחות ווירקן אויף דער שטאנג, F1 = 20 ניוטאן, F2 = 10 N, און F3 = 40 N, יעדע מיט דער ריכטונג און פאזיציע ווי געוויזן אין דער בילד. די גרייס פון דעם מאמענט פון קראפט וואס ברענגט די שטאנג צו זיך דרייען ארום איר מאסע צענטער איז...

א. 40 נ״מ
ב. 39 נ״מ
C. 28 נ״מ
ד. 14 נ״מ
ע. 3 נ״מ
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
דער צענטער פון מאַסע פון דער שטאַנג איז אין מיטן פון דער שטאַנג.
לענג פון דער שטאנג (ל) = 140 ס״מ = 1,4 מעטער
קראַפט 1 (F1 ) = 20 N, קראַפט אָרעם 1 (l1 ) = 70 ס״מ = 0,7 מעטער
קראַפט 2 (F2 ) = 10 N, אָרעם פון קראַפט 2 (l2 ) = 100 ס״מ – 70 ס״מ = 30 ס״מ = 0,3 מעטער
קראַפט 3 (F3 ) = 40 N, קראַפט אָרעם 3 (l3 ) = 70 ס״מ = 0,7 מעטער
פראגע: די גרייס פון דעם מאמענט פון קראפט וואס ברענגט די שטאנג זיך צו דרייען ארום איר מאסע צענטער
ענטפער:
מאָמענט פון קראַפט 1 פאַראורזאַכט אַז די שטאַנג זאָל זיך דרייען זייגערווייז. דעריבער איז מאָמענט פון קראַפט 1 נעגאַטיוו.
τ³ = F³ ל³ = (20 N ) (0,7 m) = -14 N m
מאָמענט פון קראַפט 2 פאַראורזאַכט אַז די שטאַנג זאָל זיך דרייען קעגן זייגער. דעריבער איז מאָמענט פון קראַפט 2 פּאָזיטיוו.
τ² = F² ל² = (10 N ) (0,3 מ) = 3 N מ
מאָמענט פון קראַפט 3 פאַראורזאַכט אַז די שטאַנג זאָל זיך דרייען זייגערווייז. דעריבער איז מאָמענט פון קראַפט 3 נעגאַטיוו.
τ³ = F³ ל³ = (40 N ) (0,7 m) = -28 N m
רעזולטירנדיקער מאָמענט פון קראַפט:
Στ = -14 נם + 3 נם - 28 נם = - 42 נם + 3 נם = -39 נם
די מאַגניטוד פון דעם מאָמענט פון קראַפט איז 39 ניוטאָן מעטער. דאָס נעגאַטיווע סימן מיינט אַז די שטאַנג דרייט זיך קעגן זייגער.
די ריכטיגע ענטפער איז ב.
2. שטאַנג AB, וועמענס מאַסע ווערט איגנאָרירט, ווערט געשטעלט האָריזאָנטאַל און ווערט באַאיינפלוסט דורך דריי כוחות ווי געוויזן אין דער פיגור. דער רעזולטאַט מאָמענט פון קראַפט וואָס באַאיינפלוסט די שטאַנג ווען זי ווערט ראָטירט אויף דער אַקס ביי D איז... (sin 53 o = 0,8)

א. 2,4 נ״מ
ב. 2,6 נ״מ
C. 3,0 נ״מ
ד. 3,2 נ״מ
מזרח 3,4 נ״מ
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז :
די ראָטאַציע אַקס אָדער פּיוואַט געפינט זיך ביי פּונקט ד.
F 1 = 10 ען און ל 1 = ר 1 זינד θ = (40 סענטימעטער) (זינד 53 אָ ) = (0,4 עם) (0,8) = 0,32 מעטער
F 2 = 10√2 ען און ל 2 = ר 2 זינד θ = (20 סענטימעטער) (זינד 45 אָ ) = (0,2 עם) (0,5√2) = 0,1√2 מעטער
F 3 = 20 ען און ל 3 = ר 1 זינד θ = (10 סענטימעטער) (זינד 90 אָ ) = (0,1 עם) (1) = 0,1 מעטער
געפרעגט : רעזולטירנדיקער מאָמענט פון קראַפט
ענטפער :
τ 1 = F 1 ל 1 = (10 N) (0,32 עם) = 3,2 Nm
(פּאָזיטיוו ווײַל דער מאָמענט פֿון קראַפֿט פֿאַראורזאַכט דעם בלאָק זיך צו דרייען קעגן זייגער)
τ 1 = F 2 ל 2 = (10√2 ן)(0,1√2 עם) = -2 נם
(נעגאַטיוו ווייל דער מאָמענט פון קראַפט פאַראורזאַכט דעם בלאָק זיך צו דרייען אין זייגער ריכטונג)
τ 1 = F 2 ל 2 = (20 N) (0,1 עם) = 2 Nm
(פּאָזיטיוו ווײַל דער מאָמענט פֿון קראַפֿט פֿאַראורזאַכט דעם בלאָק זיך צו דרייען קעגן זייגער)
רעזולטירנדיקער מאָמענט פון קראַפט:
Στ = τ1 – τ1 + τ3
Στ = 3,2 נ״מ – 2 נ״מ + 2 נ״מ
Στ = 3,2 נ״מ
די ריכטיגע ענטפער איז ד.
3. שטאַנג AB, וועמענס מאַסע ווערט איגנאָרירט, ווערט געשטעלט האָריזאָנטאַל און ווערט באַאיינפלוסט דורך דריי כוחות ווי געוויזן אין דער פיגור. דער רעזולטאַט מאָמענט פון קראַפט וואָס באַאיינפלוסט די שטאַנג ווען זי ווערט ראָטירט אויף דער אַקס ביי D איז... (sin 53 o = 0,8)
א. 2,4 נ״מ
ב. 2,6 נ״מ
C. 3,0 נ״מ
ד. 3,2 נ״מ
ע. 3,4 נ״מ
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז :
די ראָטאַציע אַקס איז ליגן ביי ד.
די דיסטאַנץ צווישן F1 און דער ראָטאַציע אַקס (rAD ) = 40 ס״מ = 0,4 מעטער
די דיסטאַנץ צווישן F2 און דער ראָטאַציע אַקס (rBD ) = 20 ס״מ = 0,2 מעטער
די דיסטאַנץ צווישן F3 און דער ראָטאַציע אַקס (rCD ) = 10 ס״מ = 0,1 מעטער
F³ = 10 ניוטאָן
F² = 10√2 ניוטאָן
F³ = 20 ניוטאָן
סינ 53 o = 0,8
פראגע : רעזולטירנדיקער מאמענט פון קראפט אויב די שטאנג ווערט דרייט אויף דער אקס ביי D
ענטפער :
רעכנט אויס דעם מאָמענט פון קראַפט פּראָדוצירט דורך יעדער קראַפט.
מאָמענט פון קראַפט 1
Στ 1 = (F 1 )(ר אַד זינד 53 אָ ) = (10 ן)(0,4 עם)(0,8) = 3,2 נם
דער מאָמענט פון קראַפט 1 איז פּאָזיטיוו ווײַל די ריכטונג פון ראָטאַציע פון דער שטאַנג, פֿאַראורזאַכט דורך דעם מאָמענט פון קראַפט 1, איז קעגן זייגער.
מאָמענט פון קראַפט 2
Στ 2 = (פ 2 )(ר בד זינד 45 אָ ) = (10√2 ן)(0,2 עם)(0,5√2) = -2 נם
מאָמענט פון קראַפט 2 איז נעגאַטיוו ווײַל די ריכטונג פון ראָטאַציע פון דער שטאַנג, געפֿירט דורך מאָמענט פון קראַפט 2, איז אין דער זעלבער ריכטונג ווי די ראָטאַציע פון די זייגער־ווײַזערס.
מאָמענט פון קראַפט 3
Στ 3 = (F 3 )(ר סי זינד 90 אָ ) = (20 ען) (0,1 עם) (1) = 2 נם
דער מאָמענט פון קראַפט 3 איז פּאָזיטיוו ווײַל די ריכטונג פון ראָטאַציע פון דער שטאַנג, פֿאַראורזאַכט דורך דעם מאָמענט פון קראַפט 3, איז קעגן זייגער.
רעזולטאַט מאָמענט פון קראַפט
Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3
Στ = 3,2 – 2 + 2
Στ = 3,2 ניוטאן מעטער
די ריכטיגע ענטפער איז ד.
מאָמענט פון אינערציע
4. באַטראַכט דאָס בילד פֿון צוויי באַלן פֿאַרבונדן דורך אַ דראָט. די לענג פֿונעם דראָט = 12 מעטער, ל 1 = 4 מעטער און די מאַסע פֿונעם דראָט ווערט איגנאָרירט, אַזוי די גרייס פֿונעם מאָמענט פֿון טרעגקייט פֿונעם סיסטעם איז...
א. 52,6 ק״ג מ״מ2
ב. 41,6 ק״ג מ²
C. 34,6 ק״ג מ²
ד. 22,4 ק״ג מ²
ה. 20,4 ק״ג מ²
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז :
מאַסע פון באַל A (מ² A ) = 0,2 ק״ג
מאַסע פון באַל B (מ² B ) = 0,6 ק״ג
די דיסטאַנץ צווישן באַל A און דער ראָטאַציע אַקס (r A ) = 4 מעטער
די דיסטאַנץ צווישן באַל B און דער ראָטאַציע אַקס (rB ) = 12 – 4 = 8 מעטער
פראגע : מאָמענט פון אינערציע (I) פון דער סיסטעם
ענטפער :
מאָמענט פון אינערציע פון באַל A
איך א = (מ א ) (ר א 2 ) = (0,2) (4) 2 = (0,2) (16) = 3,2 קג מ 2
מאָמענט פון אינערציע פון באַל B
איך ב = (מ ב )(ר ב 2 ) = (0,6)(8) 2 = (0,6)(64) = 38,4 ק"ג מ 2
מאָמענט פון אינערציע פון אַ פּאַרטיקל סיסטעם :
איך = איך א + איך ב = 3,2 + 38,4 = 41,6 קג מ 2
די ריכטיגע ענטפער איז ב.
ניוטאָנס צווייטער געזעץ פון ראָטאַציאָנעלער באַוועגונג
5. קוקט אויף דעם בילד פון א האָמאָגענעם האַרטן ראָד אויף דער זייט. א שטריק ווערט אַרוםגעוויקלט דעם ראַנד פונעם ראָד און דערנאָך ווערט דער עק פונעם שטריק געצויגן מיט א קראַפט F פון 6 N. אויב די מאַסע פונעם ראָד איז 5 ק"ג און זיין ראַדיוס איז 20 ס"מ, איז די ווינקל-אַקסעלעראַציע פונעם ראָד...
א. 0,12 ראַד ס-קסנומקס
ב. 1,2 ראַד ס –2
C. 3,0 ראַד s –2
ד. 6,0 ראַד ס –2
ע. 12,0 ראַד ס –2
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
ציענדיקע קראַפט (F) = 6 ניוטאָן
ראָד מאַסע (M) = 5 ק"ג
ראָד ראַדיוס (R) = 20 ס״מ = 20/100 מ = 0,2 מ
פראגע: ווינקל-פארגיכערונג פון די ראד (α)
ענטפער:
רעכנט אויס דעם מאָמענט פון קראַפט:
τ = FR = (6 ניוטאן)(0,2 מעטער) = 1,2 ניוטאן מעטער
רעכנט אויס דעם מאָמענט פון אינערציע:
די פֿאָרמל פֿאַר דעם מאָמענט פֿון טרעגקייט פֿון אַ פֿעסטן ראָד אין דער פֿאָרעם פֿון אַ דיסק אָדער פּלאַטע איז 1/2 MR 2 = 1/2 (5 ק"ג)(0,2 מ) 2 = 1/2 (5 ק"ג)(0,04 מ 2 ) = 1/2 (0,2) = 0,1 ק"ג מ 2.
רעכנט אויס די ווינקל-אַקסעלעראַציע ניצנדיק די ראָטאַציאָנעלע דינאַמיק פאָרמולע:
τ = Iα
α = τ / איך = 1,2 / 0,1 = 12 ראַד ס -2
די ריכטיקע ענטפער איז E.
6. א האַרטע דיסק-פּויל מיט אַ מאַסע פֿון 8 ק״ג און אַ ראַדיוס פֿון 10 ס״מ איז אַרומגעוויקלט אַרום דעם ראַנד פֿון אַ שטריק מיט אַ וואָג פֿון 4 ק״ג געבונדן צו איין עק (g = 10 ms -2 ). די אַקסעלעראַציע פֿון דער אַראָפּגאַנג פֿון דער וואָג איז...
א. 2,5 מיליסעקונדעס –2
ב. 5,0 מיליסעקונדעס –2
C. 10,0 מיליסעקונדעס –2
ד. 20,0 מיליסעקונדעס –2
ע. 33,3 מיליסעקונדעס –2
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
מאַסע פון האַרטער דיסק פּולי (מ) = 8 ק"ג
ראַדיוס פון האַרטער דיסק פּולי (r) = 10 סענטימעטער = 0,1 מעטער
מאַסע פון לאַסט (מ) = 4 ק"ג
אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/ s²
וואָג פון לאַסט (w) = mg = (4 ק"ג)(10 m/s² ) = 40 ק"ג m/s² = 40 ניוטאָן
פראגע: פארשנעלערן די אראפגאנג פון דער לאסט
ענטפער:
רעכנט אויס דעם מאָמענט פון אינערציע פון אַ האַרטן דיסק:
איך = 1/2 MR 2 = 1/2 (8 ק"ג)(0,1 מ) 2 = (4 ק"ג)(0,01 מ 2 ) = 0,04 ק"ג מ 2
רעכנט אויס דעם מאָמענט פון קראַפט:
τ = פר = (40 ן) (0,1 עם) = 4 נם
רעכנט אויס די ווינקל-אַקסעלעראַציע ניצנדיק ניוטאָן'ס צווייטע געזעץ פאָרמולע פֿאַר ראָטאַציאָנעלע באַוועגונג:
Στ = Iα
4 = 0,04 α
α = 4 / 0,04 = 100
רעכנט אויס די אַקסעלעראַציע פון דער אַראָפּגאַנג פון דער לאַסט:
אַ = ר α = (0,1) (100) = 10 עם / s 2
די ריכטיגע ענטפער איז C.
7. א האַרטע ריל מיט מאַסע (M) און ראַדיוס (R) ווי געוויזן אין בילד! איין עק פון אַ שטריק אָן מאַסע איז אַרומגעוויקלט אַרום דער ריל, דער אַנדערער עק פון שטריק איז געהאַנגען מיט אַ לאַסט פון m kg, די ווינקל אַקסעלעריישאַן פון דער ריל (α) אויב די לאַסט איז באַפרייט. אויב אַ שטיק פּלאַסטיסין A מיט אַ מאַסע פון 1⁄2 M איז אַטאַטשט צו דער ריל, צו פּראָדוצירן די זעלבע ווינקל אַקסעלעריישאַן מוז די לאַסט זיין געמאכט…. (I ריל = 1/2 MR 2 )
א. 3/4 מעטער ק"ג
ב. 3/2 מעטער ק"ג
C. 2 מיליאָן ק"ג
ד. 3 מיליאָן ק"ג
E. 4 מיליאָן ק"ג
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז :
מאַסע פון לאַסט = מ
לאַסט וואָג = w = mg
מאַסע פון האַרטער רילי = M
ראַדיוס פון האַרטער רילי = R
ווינקל אַקסעלעראַציע פון דער פּולי = α
געפרעגט :
אויב די מאַסע פֿון דער פּולי וואַקסט צו M + M/2 = 3M/2 און די ווינקלדיקע אַקסעלעראַציע פֿון דער פּולי = α, וואָס איז די מאַסע פֿון דער לאַסט?
ענטפער :
מאָמענט פון טרעגקייט פון אַ פּולי אָן פּלאַסטיסינע:
איך = 1/2 MR² = 0,5 MR²
מאָמענט פון אינערציע פון פּולי + פּלאַסטיסין:
איך = 1/2 (3 ם/2) ר 2 = (3 ם/4) ר 2 = 0,75 ם ר 2
מאָמענט פון קראַפט:
τ = FR
ניוטאָנס צווייטער געזעץ פון ראָטאַציאָנעלער באַוועגונג:
Στ = Iα
w R = I α
מג ר = איך α
α = מג R / I

כדי צו פּראָדוצירן די זעלבע ווינקלדיקע אַקסעלעראַציע, מוז די מאַסע פון דער לאַסט געמאַכט ווערן….. פאַרבייטן α אין גלייכונג 2 מיט α אין גלייכונג 1:

די ריכטיגע ענטפער איז ב.
8.. א ריל געמאכט פון א הארטן אביעקט מיט א שטריק ארוםגעוויקלט ארום איר אויסערליכער זייט ווערט געוויזן ווי געוויזן אין דער פיגור. די רייבונג פון דער ריל מיטן שטריק און די רייבונג ביי איר ראָטאַציע אַקס ווערן פארנאכלעסיגט. אויב די לאַסט באַוועגט זיך אַראָפּ מיט א קאָנסטאַנטער אַקסעלעראַציע a ms -2 , דעמאָלט איז דער ווערט פון דעם מאָמענט פון טרעגקייט פון דער ריל גלייך צו….
א. איך = ταR
ב. איך = τ α -1 R
C. I = τ a R
ד. איך = τ אַ -1 ר -1
E. I = τ a R -1
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
קראַפט = w = mg
קראַפט אָרעם = R
ווינקל אַקסעלעראַציע = α
אַקסעלעראַציע פון לאַסט = a ms -2
פראגע: מאָמענט פון אינערציע פון דער פּולי (I)
ענטפער:
די באַציִונג צווישן לינעאַרער אַקסעלעראַציע און ווינקלדיקער אַקסעלעראַציע:
a = Rα
α = a / R
דער מאָמענט פון אינערציע ווערט קאַלקולירט מיט דער פאָרמולע:
τ = Iα
איך = τ : α = τ : אַ / ר = τ (ר / אַ) = τ ר אַ -1
עס איז נישטאָ קיין ריכטיקע ענטפֿער.
9. א ריל געמאכט פון א הארטן אביעקט מיט א שטריק ארוםגעוויקלט ארום איר אויסערליכער זייט ווערט געוויזן ווי געוויזן אין דער פיגור. די רייבונג פון דער ריל ווערט פארנאכלעסיגט. אויב דער מאמענט פון אינערציע פון דער ריל I = β און די שטריק ווערט געצויגן מיט א קאנסטאנטער קראפט F, דעמאלט איז דער ווערט פון F גלייך צו….
א. פ = α . β . R 
ב. פֿ = α. β² . R
C. F = α. (β. R) -1
ד. פ = α β . (R) -1
E. F = R. (α. β) -1
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
ציען קראַפט = F
מאָמענט פון אינערציע פון די רילי = β
ווינקל אַקסעלעראַציע פון דער פּולי = α
ריל ראַדיוס = R
פראגע: דער ווערט פון F איז גלייך צו….
ענטפער:
ניוטאן'ס צווייטע געזעץ פארמולע פאר ראטאציאנעלע באוועגונג:
Στ = β α ———- יקווייזשאַן 1
פאָרמולע באַשרייַבונג:
Στ = דער רעזולטאַט מאָמענט פון קראַפט (טאָרק)
β = מאָמענט פון אינערציע
α = ווינקלדיקע אַקסעלעראַציע
רעזולטירנדיקער מאָמענט פון קראַפט וואָס ווירקט אויף דער פּולי:
Στ = FR ———-> יקווייזשאַן 2
פאָרמולע באַשרייַבונג:
F = ציענדיקע קראַפט
R = דיסטאַנץ פֿון דעם פּונקט פֿון אַקציע פֿון קראַפֿט F ביז דער ראָטאַציע אַקס = ראַדיוס פֿון דער פּולי
פאַרבייַטן Στ אין יקווייזשאַן 1 מיט Στ אין יקווייזשאַן 2:
Στ = β . α
פֿ. ר = β. α
F = (β . α) / R
F = β . α . (R -1 )
די ריכטיגע ענטפער איז ד.
ווינקלדיק מאָמענטום
10. א טיילכל מיט א מאַסע פון 0,2 גראַם באַוועגט זיך אין א קרייז מיט א קאָנסטאַנטער ווינקל-געשווינדיקייט פון 10 ראַד ס⁻¹ . אויב דער ראַדיוס פון דעם טיילכל'ס וועג איז 3 סענטימעטער, דעמאָלט איז דער ווינקל-מאָמענטום פון דעם טיילכל...
א . 3 × 10 –7 ק״ג מ² ס⁻¹
ב. 9 × 10 –7 ק״ג מ² ס״ק -1
C. 1,6 × 10 –6 ק״ג מ² ס⁻¹
ד . 1,8 × 10 –4 ק״ג מ² ס⁻¹
E. 4,5 × 10 –3 ק״ג מ² ס⁻¹
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
טיילכעל מאַסע (מ²) = 0,2 גראַם = 2 x 10⁻⁴ ק״ג
ווינקל גיכקייט (ω) = 10 ראַד ס⁻¹
ראַדיוס פון פּאַרטיקל וועג (r) = 3 סענטימעטער = 3 x 10 -2 מעטער
געפרעגט: ווינקל מאָמענטום פון פּאַרטיקל
ענטפער:
ווינקל מאָמענטום פאָרמולע:
ל = איך ω
באַשרייַבונג: I = ווינקל מאָמענטום, I = מאָמענט פון אינערציע, ω = ווינקל גיכקייט
מאָמענט פון אינערציע פון פּאַרטיקל:
איך = מר 2 = (2 x 10 -4 )(3 x 10 -2 ) 2 = (2 x 10 -4 )(9 x 10 -4 ) = 18 x 10 -8
ווינקל מאָמענטום איז:
ל = איך ω = (18 x 10⁻⁶ ) ( 10 ראַד ס⁻¹ ) = 18 x 10⁻⁶ ק״ג מ² ס⁻¹
עס איז נישטאָ קיין ריכטיקע ענטפֿער.
11. א טענצערין דרייט זיך מיט אירע אויסגעשטרעקטע ארעמס צו א לענג פון 160 ס״מ. דערנאך ווערן אירע ארעמס צוזאמענגעלייגט צו א לענג פון 80 ס״מ ביי די עלנבויגן. אויב די טענצערין'ס ווינקל-געשווינדיקייט בלייבט קאנסטאנט, דאן איז איר לינעארער מאמענטום...
א. נאָך אַלץ
ב. ווערט 1/2 די ארגינעלע גרייס
C. ווערט 3/4 פון דער אריגינעלער גרייס
ד. ווערט 2 מאָל די אָריגינעלע
E. ווערט 4 מאָל די אָריגינעלע
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
ראַדיוס 1 (r² ) = 160 ס״מ
ראַדיוס 2 (r² ) = 80 ס״מ
ווינקל גיכקייט 1 (ω1 ) = ω
ווינקל גיכקייט 1 (ω2 ) = ω
געפרעגט: לינעארער מאָמענטום
ענטפער:
לינעאַרע גיכקייט 1:
v² = r² ω² = ( 160 ס״מ) ω
לינעאַרע גיכקייט 2:
v² = r² ω² = ( 80 ס״מ) ω
לינעאַר מאָמענטום 1:
p = mv² = m (160 ס״מ) ω
לינעאַר מאָמענטום 2:
p = mv² = m (80 ס״מ) ω
אַזוי ווערט דער לינעאַרער מאָמענטום 1/2 מאָל דער אָריגינעלער.
די ריכטיגע ענטפער איז ב.
פֿראַגע מקור:
נאציאנאלע עקזאמען פיזיק פראגן פאר עלטערע הויכשול/פאַכמאַן הויכשול