1.سهلة
كرة صغيرة معلّقة بخيط خفيف طوله 0,8 m. تُسحب جانبًا حتى يصنع الخيط 90° مع الرأسي ثم تُترك من السكون. بإهمال مقاومة الهواء، أوجد سرعتها v عند أدنى نقطة.
L = 0,8 mθ = 90°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 27 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 1 kgh = 27 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
سيارة تسير بسرعة 80 km/h على طريق مستوٍ تكبح بقوة وتنزلق حتى تتوقّف وعجلاتها مقفلة. معامل الاحتكاك الحركي بين الإطارات والطريق 0,4. أوجد مسافة التوقّف d.
v = 80 km/hμ = 0,4g = 9,81 m/s²
d = m
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1000 kg تصعد منحدرًا بزاوية 5° بسرعة ثابتة 72 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 200 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1000 kgθ = 5°Fr = 200 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
جسم كتلته 8 kg يستقر على طاولة أفقية خشنة (μ = 0,3). يمتدّ منه خيط خفيف فوق بكرة ملساء عند حافة الطاولة إلى جسم معلّق كتلته 6 kg. يُترك النظام من السكون. أوجد سرعة الجسمين v بعد أن يهبط الجسم المعلّق 2,5 m.
m1 = 8 kgm2 = 6 kgμ = 0,3d = 2,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 4 kg من السكون على ارتفاع 3,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2,5 m (μ = 0,3) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 4 kgh = 3,5 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. v = 3,962 m/s
- 2. v = 23,02 m/s
- 3. d = 62,92 m
- 4. P = 21,1 kW
- 5. v = 3,551 m/s
- 6. x = 32,85 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.