1.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 2,5 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 50° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 2,5 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 1 kg من السكون من ارتفاع 22 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 1 kgh = 22 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 5 kg مسافة 9 m على منحدر يميل بزاوية 15° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,1. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 5 kgθ = 15°μ = 0,1d = 9 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.متوسطة
كرة كتلتها 2 kg معلّقة بخيط خفيف طوله 0,8 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 20° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. أوجد الشدّ T في الخيط عندما تمرّ الكرة بأدنى نقطة.
m = 2 kgL = 0,8 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
T = N
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 0,5 kg من السكون على ارتفاع 2 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 4000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 0,5 kgh = 2 mL = 2 mμ = 0,15k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
نابض صلابته 1000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 25° يُضغط بمقدار 15 cm أمام جسم كتلته 3 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,1. 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 = 1000 N/mx = 15 cmθ = 25°μ = 0,1g = 9,81 m/s²
d = m
مفتاح الإجابات
- 1. v = 4,186 m/s
- 2. v = 20,78 m/s
- 3. Wf = 42,64 J
- 4. T = 21,99 N
- 5. v = 5,775 m/s
- 6. d = 0,7448 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.