1.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 1 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 25° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 1 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 0,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 90° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 0,5 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
سيارة كتلتها 1000 kg تصعد منحدرًا بزاوية 3° بسرعة ثابتة 90 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 350 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1000 kgθ = 3°Fr = 350 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 4 kg مسافة 16 m على منحدر يميل بزاوية 35° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,3. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 4 kgθ = 35°μ = 0,3d = 16 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.صعبة
عربة كتلتها 5 kg تُترك من السكون على ارتفاع 17,5 m على مسار أملس يؤدي إلى حلقة دائرية رأسية نصف قطرها 5 m. أوجد القوة العمودية N التي يؤثّر بها المسار على العربة عند قمة الحلقة.
m = 5 kgh = 17,5 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 4 kg من السكون على ارتفاع 2 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 1 m (μ = 0,1) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 4 kgh = 2 mL = 1 mμ = 0,1k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. v = 1,356 m/s
- 2. v = 3,132 m/s
- 3. P = 21,59 kW
- 4. Wf = 154,3 J
- 5. N = 98,1 N
- 6. x = 27,3 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.