1.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 2,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 50° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 2,5 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 100 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 9 m في 5 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 100 kgh = 9 mt = 5 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 2000 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,05 kg ويُضغط النابض بمقدار 4 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,05 kgk = 2000 N/mx = 4 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.متوسطة
سيارة تسير بسرعة 100 km/h على طريق مستوٍ تكبح بقوة وتنزلق حتى تتوقّف وعجلاتها مقفلة. معامل الاحتكاك الحركي بين الإطارات والطريق 0,7. أوجد مسافة التوقّف d.
v = 100 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 2,5 kg من السكون على ارتفاع 3,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 5 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 5000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 5 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 2 kg من السكون على ارتفاع 2 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 1000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2 kgh = 2 mL = 2 mμ = 0,15k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. v = 4,186 m/s
- 2. P = 1,766 kW
- 3. h = 3,262 m
- 4. d = 56,18 m
- 5. v = 7,345 m/s
- 6. x = 25,83 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.