1.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 80 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 16 m في 5 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 80 kgh = 16 mt = 5 sg = 9,81 m/s²
P = kW
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 2 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 90° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 2 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
سيارة تسير بسرعة 50 km/h على طريق مستوٍ تكبح بقوة وتنزلق حتى تتوقّف وعجلاتها مقفلة. معامل الاحتكاك الحركي بين الإطارات والطريق 0,5. أوجد مسافة التوقّف d.
v = 50 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 400 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,1 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 = 0,1 kgk = 400 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 2,5 kg من السكون على ارتفاع 3 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4 m (μ = 0,3) ثم يصطدم بنابض (k = 2500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2,5 kgh = 3 mL = 4 mμ = 0,3k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
عربة كتلتها 0,5 kg تُترك من السكون على ارتفاع 4,2 m على مسار أملس يؤدي إلى حلقة دائرية رأسية نصف قطرها 1,5 m. أوجد سرعة العربة v عند قمة الحلقة.
m = 0,5 kgh = 4,2 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. P = 2,511 kW
- 2. v = 6,264 m/s
- 3. d = 19,66 m
- 4. h = 0,5097 m
- 5. x = 18,79 cm
- 6. v = 4,852 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.