1.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 500 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 21 m في 20 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 500 kgh = 21 mt = 20 sg = 9,81 m/s²
P = kW
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 2 kg من السكون من ارتفاع 27 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 2 kgh = 27 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
ينزلق جسم من السكون على منحدر يميل بزاوية 35° عن الأفق. معامل الاحتكاك الحركي 0,4. أوجد سرعته v بعد أن ينزلق 11 m على المنحدر.
θ = 35°μ = 0,4d = 11 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 2 kg مسافة 3 m على منحدر يميل بزاوية 45° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,25. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 2 kgθ = 45°μ = 0,25d = 3 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 4 kg من السكون على ارتفاع 3,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3 m (μ = 0,3) ثم يصطدم بنابض (k = 500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 4 kgh = 3,5 mL = 3 mμ = 0,3k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
نابض صلابته 5000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 15° يُضغط بمقدار 8 cm أمام جسم كتلته 1 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,25. 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 = 1 kgk = 5000 N/mx = 8 cmθ = 15°μ = 0,25g = 9,81 m/s²
d = m
مفتاح الإجابات
- 1. P = 5,15 kW
- 2. Ek = 529,7 J
- 3. v = 7,285 m/s
- 4. Wf = 10,41 J
- 5. x = 63,88 cm
- 6. d = 3,26 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.