1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 5 kg من السكون من ارتفاع 42 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 5 kgh = 42 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 2 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 40° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 2 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم من السكون على منحدر يميل بزاوية 35° عن الأفق. معامل الاحتكاك الحركي 0,15. أوجد سرعته v بعد أن ينزلق 5 m على المنحدر.
θ = 35°μ = 0,15d = 5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.متوسطة
سيارة كتلتها 800 kg تصعد منحدرًا بزاوية 3° بسرعة ثابتة 54 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 550 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 800 kgθ = 3°Fr = 550 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 2 kg من السكون على ارتفاع 1,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2,5 m (μ = 0,25) ثم يصطدم بنابض (k = 2500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2 kgh = 1,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 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 1,5 m (μ = 0,3) ثم يصطدم بنابض (k = 4000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 10 kgh = 3,5 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. Ek = 2060 J
- 2. v = 3,03 m/s
- 3. v = 6,649 m/s
- 4. P = 14,41 kW
- 5. x = 11,72 cm
- 6. x = 38,68 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.