1.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 250 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 7 m في 60 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة W.
m = 250 kgh = 7 mt = 60 sg = 9,81 m/s²
P = W
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 4 kg من السكون من ارتفاع 4 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 4 kgh = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 800 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,25 kg ويُضغط النابض بمقدار 5 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,25 kgk = 800 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.متوسطة
كرة كتلتها 2 kg معلّقة بخيط خفيف طوله 1,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 50° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. أوجد الشدّ T في الخيط عندما تمرّ الكرة بأدنى نقطة.
m = 2 kgL = 1,5 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
T = N
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 4 kg من السكون على ارتفاع 1,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4,5 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 4 kgh = 1,5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
عربة كتلتها 1 kg تُترك من السكون على ارتفاع 11,3 m على مسار أملس يؤدي إلى حلقة دائرية رأسية نصف قطرها 2,5 m. أوجد سرعة العربة v عند قمة الحلقة.
m = 1 kgh = 11,3 mR = 2,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. P = 286,1 W
- 2. v = 8,859 m/s
- 3. h = 0,4077 m
- 4. T = 33,64 N
- 5. x = 17,99 cm
- 6. v = 11,12 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.