1.سهلة
ينزلق جسم كتلته 2 kg بسرعة 2,5 m/s على سطح أفقي أملس نحو نابض صلابته 1000 N/m. أوجد أقصى انضغاط x للنابض، بوحدة cm.
m = 2 kgv = 2,5 m/sk = 1000 N/m
x = cm
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 500 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 15 m في 5 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 500 kgh = 15 mt = 5 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 1000 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,25 kg ويُضغط النابض بمقدار 6 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,25 kgk = 1000 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 5 kg مسافة 4 m على منحدر يميل بزاوية 20° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,25. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 5 kgθ = 20°μ = 0,25d = 4 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 0,5 kg من السكون على ارتفاع 2,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2,5 m (μ = 0,2) ثم يصطدم بنابض (k = 5000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 0,5 kgh = 2,5 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
عربة كتلتها 10 kg تُترك من السكون على ارتفاع 17,5 m على مسار أملس يؤدي إلى حلقة دائرية رأسية نصف قطرها 5 m. أوجد سرعة العربة v عند قمة الحلقة.
m = 10 kgh = 17,5 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. x = 11,18 cm
- 2. P = 14,71 kW
- 3. h = 0,7339 m
- 4. Wf = 46,09 J
- 5. x = 6,264 cm
- 6. v = 12,13 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.