1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 45 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 45 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 0,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 90° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 0,5 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
سيارة تسير بسرعة 70 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 = 70 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 10 kg مسافة 4 m على منحدر يميل بزاوية 25° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,25. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 10 kgθ = 25°μ = 0,25d = 4 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 2 kg من السكون على ارتفاع 2 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3 m (μ = 0,1) ثم يصطدم بنابض (k = 800 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2 kgh = 2 mL = 3 mμ = 0,1k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
نابض صلابته 3000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 20° يُضغط بمقدار 8 cm أمام جسم كتلته 3 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 = 3 kgk = 3000 N/mx = 8 cmθ = 20°μ = 0,2g = 9,81 m/s²
d = m
مفتاح الإجابات
- 1. Ek = 2207 J
- 2. v = 3,132 m/s
- 3. d = 38,54 m
- 4. Wf = 88,91 J
- 5. x = 28,88 cm
- 6. d = 0,6155 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.