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


Rolling Coin  
  
1054   03:01 مساءاً   date: 1-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 24


Read More
Date: 25-8-2016 1118
Date: 28-7-2016 1873
Date: 28-7-2016 1141

Rolling Coin

A coin idealized as a uniform disk of radius a with negligible thickness and mass m rolls in a circle. The center of mass of the coin C moves in a circle of radius b and the axis of the coin is tilted at an angle θ with respect to the vertical. Find the angular velocity Ω of the center of mass of the coin (see Figure 1.1).

Figure 1.1

SOLUTION

We can use the standard method of Euler equations to solve this problem. However, since the coin has a symmetry axis, it is easier to use a frame of reference rotating with angular velocity Ω, corresponding to the rotation of the center of mass of the coin. Rolling without slipping implies that the velocity of the point of contact with the table should be zero, and therefore

(1)

where ω is the angular velocity of rotation of the coin around its axis (see Figure 1.2). We have in this frame

(2)

Figure 1.2

where n is the normal reaction, and w is the weight. From (2), we can find the torque N relative to the center of mass of the coin:

 (3)

In a non-inertial frame rotating with an angular velocity Ω, we can write

(4)

In the rotating frame

Choose the moment of time when one axis is horizontal and in the same direction as (  in Figure 1.2). Since the axis of this frame coincides with the principal axis, the tensor of inertia is diagonal

To calculate this tensor, we used I1 = (1/2)ma2 for the moment of inertia of the disk about its symmetry axis and also the fact that for a body of negligible thickness I1= I2 + I3. On the other hand  where

Taking N from (4) we have

(5)

From (1)

(6)

Comparing (5) with (3) and using (6) we obtain

(7)

(8)

(9)




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.