1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 0,5 kg من السكون من ارتفاع 29 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 0,5 kgh = 29 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 50 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 28 m في 10 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 50 kgh = 28 mt = 10 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 500 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,05 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 = 0,05 kgk = 500 N/mx = 10 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1200 kg تصعد منحدرًا بزاوية 3° بسرعة ثابتة 90 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 500 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1200 kgθ = 3°Fr = 500 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 0,5 kg من السكون على ارتفاع 4,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3,5 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 5000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 0,5 kgh = 4,5 mL = 3,5 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
جسم كتلته 2 kg يستقر على طاولة أفقية خشنة (μ = 0,2). يمتدّ منه خيط خفيف فوق بكرة ملساء عند حافة الطاولة إلى جسم معلّق كتلته 6 kg. يُترك النظام من السكون. أوجد سرعة الجسمين v بعد أن يهبط الجسم المعلّق 1 m.
m1 = 2 kgm2 = 6 kgμ = 0,2d = 1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. v = 23,85 m/s
- 2. P = 1,373 kW
- 3. h = 5,097 m
- 4. P = 27,9 kW
- 5. x = 8,831 cm
- 6. v = 3,706 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.