1.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 1,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 25° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 1,5 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 25 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 25 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 2,5 kg مسافة 17 m على منحدر يميل بزاوية 20° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,15. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 2,5 kgθ = 20°μ = 0,15d = 17 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 500 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,1 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 = 0,1 kgk = 500 N/mx = 4 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 1 kg من السكون على ارتفاع 4 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4 m (μ = 0,25) ثم يصطدم بنابض (k = 1500 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 1 kgh = 4 mL = 4 mμ = 0,25k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
عربة كتلتها 10 kg تُترك من السكون على ارتفاع 9 m على مسار أملس يؤدي إلى حلقة دائرية رأسية نصف قطرها 3 m. أوجد القوة العمودية N التي يؤثّر بها المسار على العربة عند قمة الحلقة.
m = 10 kgh = 9 mR = 3 mg = 9,81 m/s²
N = N
مفتاح الإجابات
- 1. v = 1,661 m/s
- 2. v = 22,15 m/s
- 3. Wf = 58,77 J
- 4. h = 0,4077 m
- 5. v = 7,672 m/s
- 6. N = 98,1 N
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.