1.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 250 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 22 m في 5 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة kW.
m = 250 kgh = 22 mt = 5 sg = 9,81 m/s²
P = kW
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 2 kg من السكون من ارتفاع 18 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 2 kgh = 18 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 1500 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,5 kg ويُضغط النابض بمقدار 6 cm ثم يُترك. بإهمال مقاومة الهواء وكتلة النابض، أوجد الارتفاع h الذي ترتفعه الكرة، مقيسًا من موضعها عندما كان النابض مضغوطًا.
m = 0,5 kgk = 1500 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1800 kg تصعد منحدرًا بزاوية 4° بسرعة ثابتة 36 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 550 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1800 kgθ = 4°Fr = 550 Nv = 36 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 5 kg من السكون على ارتفاع 4,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 4,5 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 800 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 5 kgh = 4,5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 1 kg من السكون على ارتفاع 1 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2,5 m (μ = 0,2) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 1 kgh = 1 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. P = 10,79 kW
- 2. Ek = 353,2 J
- 3. h = 0,5505 m
- 4. P = 17,82 kW
- 5. v = 8,663 m/s
- 6. v = 3,132 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.