المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
الصحافة الأدبية العربية
2024-11-24
الصحافة الأدبية في أوروبا وأمريكا
2024-11-24
صحف النقابات المهنية
2024-11-24
السبانخ Spinach (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
الصحافة العمالية
2024-11-24
الصحافة العسكرية العالمية والعربية
2024-11-24


Car down Ramp up Loop  
  
1248   04:23 مساءاً   date: 25-7-2016
Author : Sidney B. Cahn And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 7


Read More
Date: 23-8-2016 1193
Date: 11-8-2016 1150
Date: 25-8-2016 1207

Car down Ramp up Loop

A car slides without friction down a ramp described by a height function h(x) which is smooth and monotonically decreasing as x increases from 0 to L. The ramp is followed by a loop of radius R. Gravitational acceleration is a constant g in the negative h direction (see Figure 1.1).

Figure 1.1

a) If the velocity is zero when x = 0, what is the minimum height h0 = h(0) such that the car goes around the loop, never leaving the track?

b) Consider the motion in the interval 0 < x < L before the loop. Assuming that the car always stays on the track, show that the velocity in the x direction is related to the height as

c) In the particular case that show that the h(x) = h0[1- sin (πx/2L)] time elapsed in going down the ramp from (0, h0) to (L, 0) can be expressed as   where a ≡ πh0 /2L, and write f(a) as a definite integral. Evaluate the integral in the limiting case h0 >> L and discuss the meaning of your answer.

SOLUTION

a) Since there is no friction, we have from energy conservation

Where v is the velocity of the car and m is its mass (see Figure 1.2). At any point of the ramp, the normal force of the ramp on the car should

Figure 1.2

be nonzero; otherwise, the car will leave the ramp. Obviously, the critical point is the top of the loop, x = L, where the velocity is minimal and gravity and centrifugal forces are antiparallel. For this point,

 (1)

The minimum height h corresponds to a velocity v = vmin at this point, enough to provide a centrifugal acceleration equal to the gravitational acceleration:

Substituting this into (1) yields

b) Consider a point on the ramp 0 < x < L. The velocity at this point is defined by

(2)

Where v2 may be written

 (3)

where the slope of the curve dy/dx is given by the derivative of the height function dh/dx Substituting (3) into (2) results in

c) Now consider h(x) = h0 [1-sin (πx/2L)]. Rewrite the solution to (b) as

The time T to travel to x = L can be expressed by the integral

Letting ζ = πx/2L and a ≡ πh0 /2L, we obtain

where

In the limiting case of h0 >> L, or a << 1, let us write the integral in the form

We can neglect 1 compared to a2 cos2 ζ for the region from 0 to (π/2) – ε, with 1/a < ε << 1. Then we have

This corresponds to free fall from the height h0, where gT2/2 = h0.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.