1.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 0,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 50° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 0,5 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 0,5 kg من السكون من ارتفاع 23 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 0,5 kgh = 23 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
كرة كتلتها 5 kg معلّقة بخيط خفيف طوله 3 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 40° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. أوجد الشدّ T في الخيط عندما تمرّ الكرة بأدنى نقطة.
m = 5 kgL = 3 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
T = N
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 2000 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,25 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 = 0,25 kgk = 2000 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
جسم كتلته 2 kg يستقر على طاولة أفقية خشنة (μ = 0,1). يمتدّ منه خيط خفيف فوق بكرة ملساء عند حافة الطاولة إلى جسم معلّق كتلته 5 kg. يُترك النظام من السكون. أوجد سرعة الجسمين v بعد أن يهبط الجسم المعلّق 3 m.
m1 = 2 kgm2 = 5 kgμ = 0,1d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
عربة كتلتها 1 kg تُترك من السكون على ارتفاع 6,5 m على مسار أملس يؤدي إلى حلقة دائرية رأسية نصف قطرها 2,5 m. أوجد سرعة العربة v عند قمة الحلقة.
m = 1 kgh = 6,5 mR = 2,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. v = 1,872 m/s
- 2. v = 21,24 m/s
- 3. T = 72 N
- 4. h = 2,61 m
- 5. v = 6,353 m/s
- 6. v = 5,425 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.