1.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 250 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 5 m في 15 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة W.
m = 250 kgh = 5 mt = 15 sg = 9,81 m/s²
P = W
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 0,5 kg من السكون من ارتفاع 33 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 0,5 kgh = 33 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
ينزلق جسم من السكون على منحدر يميل بزاوية 40° عن الأفق. معامل الاحتكاك الحركي 0,4. أوجد سرعته v بعد أن ينزلق 9 m على المنحدر.
θ = 40°μ = 0,4d = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1800 kg تصعد منحدرًا بزاوية 6° بسرعة ثابتة 54 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 350 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1800 kgθ = 6°Fr = 350 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
نابض صلابته 500 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 15° يُضغط بمقدار 10 cm أمام جسم كتلته 0,5 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,15. 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 = 0,5 kgk = 500 N/mx = 10 cmθ = 15°μ = 0,15g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 2,5 kg من السكون على ارتفاع 1 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3,5 m (μ = 0,1) ثم يصطدم بنابض (k = 2500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2,5 kgh = 1 mL = 3,5 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. P = 817,5 W
- 2. Ek = 161,9 J
- 3. v = 7,707 m/s
- 4. P = 32,94 kW
- 5. d = 1,263 m
- 6. x = 11,29 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.