1.سهلة
ينزلق جسم كتلته 0,5 kg بسرعة 2 m/s على سطح أفقي أملس نحو نابض صلابته 100 N/m. أوجد أقصى انضغاط x للنابض، بوحدة cm.
m = 0,5 kgv = 2 m/sk = 100 N/m
x = cm
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 1 kg من السكون من ارتفاع 19 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 1 kgh = 19 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 2,5 kg مسافة 6 m على منحدر يميل بزاوية 15° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,1. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 2,5 kgθ = 15°μ = 0,1d = 6 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 200 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,5 kg ويُضغط النابض بمقدار 10 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,5 kgk = 200 N/mx = 10 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 10 kg من السكون على ارتفاع 1 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 1,5 m (μ = 0,2) ثم يصطدم بنابض (k = 1000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 10 kgh = 1 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
نابض صلابته 800 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 15° يُضغط بمقدار 10 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 = 800 N/mx = 10 cmθ = 15°μ = 0,2g = 9,81 m/s²
d = m
مفتاح الإجابات
- 1. x = 14,14 cm
- 2. v = 19,31 m/s
- 3. Wf = 14,21 J
- 4. h = 0,2039 m
- 5. x = 37,06 cm
- 6. d = 1,804 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.