1.سهلة
يُسحب صندوق مسافة 12 m على أرضية مستوية بحبل يصنع 50° مع الأفق. الشدّ في الحبل 50 N. أوجد الشغل W الذي يبذله الحبل على الصندوق.
F = 50 Nd = 12 mθ = 50°
W = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 10 kg من السكون من ارتفاع 31 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 10 kgh = 31 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
كرة كتلتها 0,2 kg معلّقة بخيط خفيف طوله 0,8 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 60° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. أوجد الشدّ T في الخيط عندما تمرّ الكرة بأدنى نقطة.
m = 0,2 kgL = 0,8 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
T = N
4.متوسطة
سيارة كتلتها 2000 kg تصعد منحدرًا بزاوية 4° بسرعة ثابتة 54 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 500 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 2000 kgθ = 4°Fr = 500 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 1 kg من السكون على ارتفاع 1,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 5000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 1 kgh = 1,5 mL = 2 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 5 kg من السكون على ارتفاع 5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4,5 m (μ = 0,25) ثم يصطدم بنابض (k = 1500 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 5 kgh = 5 mL = 4,5 mμ = 0,25k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. W = 385,7 J
- 2. Ek = 3041 J
- 3. T = 3,924 N
- 4. P = 28,03 kW
- 5. x = 6,862 cm
- 6. v = 8,719 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.