1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 47 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 47 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 0,8 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 25° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 0,8 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
كرة كتلتها 5 kg معلّقة بخيط خفيف طوله 1 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 70° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. أوجد الشدّ T في الخيط عندما تمرّ الكرة بأدنى نقطة.
m = 5 kgL = 1 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
T = N
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1500 kg تصعد منحدرًا بزاوية 2° بسرعة ثابتة 36 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 650 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1500 kgθ = 2°Fr = 650 Nv = 36 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
جسم كتلته 15 kg يبدأ من السكون عند أسفل منحدر بزاوية 20° ويُسحب إلى أعلى المنحدر بقوة ثابتة 90 N موازية للمنحدر. معامل الاحتكاك الحركي 0,1. أوجد سرعة الجسم v بعد أن يتحرّك 2 m إلى أعلى المنحدر.
m = 15 kgF = 90 Nθ = 20°μ = 0,1d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 10 kg من السكون على ارتفاع 2,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3,5 m (μ = 0,2) ثم يصطدم بنابض (k = 2500 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 10 kgh = 2,5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. Ek = 2305 J
- 2. v = 1,213 m/s
- 3. T = 113,6 N
- 4. P = 11,64 kW
- 5. v = 2,625 m/s
- 6. v = 5,943 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.