1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 1 kg من السكون من ارتفاع 42 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 1 kgh = 42 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 3 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 45° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 3 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
سيارة كتلتها 1000 kg تصعد منحدرًا بزاوية 2° بسرعة ثابتة 36 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 450 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1000 kgθ = 2°Fr = 450 Nv = 36 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 5 kg مسافة 13 m على منحدر يميل بزاوية 30° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,2. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 5 kgθ = 30°μ = 0,2d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 5 kg من السكون على ارتفاع 2,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2 m (μ = 0,1) ثم يصطدم بنابض (k = 2500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 5 kgh = 2,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 10 kg من السكون على ارتفاع 3,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4 m (μ = 0,2) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 10 kgh = 3,5 mL = 4 mμ = 0,2k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. v = 28,71 m/s
- 2. v = 4,152 m/s
- 3. P = 7,924 kW
- 4. Wf = 110,4 J
- 5. x = 30,04 cm
- 6. v = 7,278 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.