1.سهلة
يُسحب صندوق مسافة 19 m على أرضية مستوية بحبل يصنع 45° مع الأفق. الشدّ في الحبل 20 N. أوجد الشغل W الذي يبذله الحبل على الصندوق.
F = 20 Nd = 19 mθ = 45°
W = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 29 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 29 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
سيارة كتلتها 1000 kg تصعد منحدرًا بزاوية 8° بسرعة ثابتة 54 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 250 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1000 kgθ = 8°Fr = 250 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 10 kg مسافة 9 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 = 9 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.صعبة
نابض صلابته 5000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 20° يُضغط بمقدار 10 cm أمام جسم كتلته 0,5 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,3. 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 = 5000 N/mx = 10 cmθ = 20°μ = 0,3g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 1 kg من السكون على ارتفاع 4 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4,5 m (μ = 0,2) ثم يصطدم بنابض (k = 5000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 1 kgh = 4 mL = 4,5 mμ = 0,2k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. W = 268,7 J
- 2. Ek = 1422 J
- 3. P = 24,23 kW
- 4. Wf = 200 J
- 5. d = 8,169 m
- 6. v = 7,799 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.