1.سهلة
ينزلق جسم كتلته 5 kg بسرعة 4,5 m/s على سطح أفقي أملس نحو نابض صلابته 2000 N/m. أوجد أقصى انضغاط x للنابض، بوحدة cm.
m = 5 kgv = 4,5 m/sk = 2000 N/m
x = cm
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 3 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 60° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 3 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم من السكون على منحدر يميل بزاوية 30° عن الأفق. معامل الاحتكاك الحركي 0,1. أوجد سرعته v بعد أن ينزلق 12 m على المنحدر.
θ = 30°μ = 0,1d = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 1000 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,15 kg ويُضغط النابض بمقدار 5 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,15 kgk = 1000 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
جسم كتلته 2 kg يستقر على طاولة أفقية خشنة (μ = 0,2). يمتدّ منه خيط خفيف فوق بكرة ملساء عند حافة الطاولة إلى جسم معلّق كتلته 4 kg. يُترك النظام من السكون. أوجد سرعة الجسمين v بعد أن يهبط الجسم المعلّق 2 m.
m1 = 2 kgm2 = 4 kgμ = 0,2d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 5 kg من السكون على ارتفاع 1 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2 m (μ = 0,1) ثم يصطدم بنابض (k = 4000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 5 kgh = 1 mL = 2 mμ = 0,1k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. x = 22,5 cm
- 2. v = 5,425 m/s
- 3. v = 9,866 m/s
- 4. h = 0,8495 m
- 5. v = 4,852 m/s
- 6. v = 3,962 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.