1.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 400 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 25 m في 10 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 400 kgh = 25 mt = 10 sg = 9,81 m/s²
P = kW
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 4 kg من السكون من ارتفاع 10 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 4 kgh = 10 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم من السكون على منحدر يميل بزاوية 30° عن الأفق. معامل الاحتكاك الحركي 0,15. أوجد سرعته v بعد أن ينزلق 20 m على المنحدر.
θ = 30°μ = 0,15d = 20 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 1000 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,5 kg ويُضغط النابض بمقدار 8 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,5 kgk = 1000 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
نابض صلابته 2000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 30° يُضغط بمقدار 15 cm أمام جسم كتلته 2 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,1. ما المسافة d التي يقطعها الجسم إلى أعلى المنحدر من نقطة الإطلاق قبل أن يتوقّف؟ (أهمل المسافة القصيرة التي يدفع خلالها النابض، أي خذ الاحتكاك والجاذبية على المسافة d كلها.)
m = 2 kgk = 2000 N/mx = 15 cmθ = 30°μ = 0,1g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
جسم كتلته 8 kg يستقر على طاولة أفقية خشنة (μ = 0,25). يمتدّ منه خيط خفيف فوق بكرة ملساء عند حافة الطاولة إلى جسم معلّق كتلته 6 kg. يُترك النظام من السكون. أوجد سرعة الجسمين v بعد أن يهبط الجسم المعلّق 1,5 m.
m1 = 8 kgm2 = 6 kgμ = 0,25d = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. P = 9,81 kW
- 2. v = 14,01 m/s
- 3. v = 12,05 m/s
- 4. h = 0,6524 m
- 5. d = 1,955 m
- 6. v = 2,9 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.