1.سهلة
ينزلق جسم كتلته 5 kg بسرعة 4 m/s على سطح أفقي أملس نحو نابض صلابته 500 N/m. أوجد أقصى انضغاط x للنابض، بوحدة cm.
m = 5 kgv = 4 m/sk = 500 N/m
x = cm
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 19 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 19 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
سيارة كتلتها 1500 kg تصعد منحدرًا بزاوية 6° بسرعة ثابتة 90 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 550 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1500 kgθ = 6°Fr = 550 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 200 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,2 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 = 0,2 kgk = 200 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
جسم كتلته 2 kg يستقر على طاولة أفقية خشنة (μ = 0,4). يمتدّ منه خيط خفيف فوق بكرة ملساء عند حافة الطاولة إلى جسم معلّق كتلته 3 kg. يُترك النظام من السكون. أوجد سرعة الجسمين v بعد أن يهبط الجسم المعلّق 1,5 m.
m1 = 2 kgm2 = 3 kgμ = 0,4d = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 2,5 kg من السكون على ارتفاع 4 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3 m (μ = 0,25) ثم يصطدم بنابض (k = 2500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2,5 kgh = 4 mL = 3 mμ = 0,25k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. x = 40 cm
- 2. Ek = 932 J
- 3. P = 52,2 kW
- 4. h = 0,3262 m
- 5. v = 3,598 m/s
- 6. x = 25,25 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.