1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 4 kg من السكون من ارتفاع 2 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 4 kgh = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
يُسحب صندوق مسافة 11 m على أرضية مستوية بحبل يصنع 20° مع الأفق. الشدّ في الحبل 140 N. أوجد الشغل W الذي يبذله الحبل على الصندوق.
F = 140 Nd = 11 mθ = 20°
W = J
3.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 2,5 kg مسافة 19 m على منحدر يميل بزاوية 30° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,25. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 2,5 kgθ = 30°μ = 0,25d = 19 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 500 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,2 kg ويُضغط النابض بمقدار 5 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,2 kgk = 500 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 0,5 kg من السكون على ارتفاع 4 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2,5 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 0,5 kgh = 4 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
نابض صلابته 2000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 40° يُضغط بمقدار 20 cm أمام جسم كتلته 2 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,25. 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 = 2 kgk = 2000 N/mx = 20 cmθ = 40°μ = 0,25g = 9,81 m/s²
d = m
مفتاح الإجابات
- 1. v = 6,264 m/s
- 2. W = 1447 J
- 3. Wf = 100,9 J
- 4. h = 0,3186 m
- 5. v = 8,433 m/s
- 6. d = 2,444 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.