1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 1 kg من السكون من ارتفاع 6 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 1 kgh = 6 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 42 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 42 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
سيارة كتلتها 1200 kg تصعد منحدرًا بزاوية 5° بسرعة ثابتة 72 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 250 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1200 kgθ = 5°Fr = 250 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 800 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,15 kg ويُضغط النابض بمقدار 3 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 = 800 N/mx = 3 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
نابض صلابته 3000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 20° يُضغط بمقدار 5 cm أمام جسم كتلته 0,5 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,2. 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 = 3000 N/mx = 5 cmθ = 20°μ = 0,2g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
عربة كتلتها 10 kg تُترك من السكون على ارتفاع 13,5 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 = 13,5 mR = 3 mg = 9,81 m/s²
N = N
مفتاح الإجابات
- 1. v = 10,85 m/s
- 2. Ek = 2060 J
- 3. P = 25,52 kW
- 4. h = 0,2446 m
- 5. d = 1,443 m
- 6. N = 392,4 N
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.