1.سهلة
يُسحب صندوق مسافة 18 m على أرضية مستوية بحبل يصنع 35° مع الأفق. الشدّ في الحبل 130 N. أوجد الشغل W الذي يبذله الحبل على الصندوق.
F = 130 Nd = 18 mθ = 35°
W = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 0,5 kg من السكون من ارتفاع 24 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 0,5 kgh = 24 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 800 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,5 kg ويُضغط النابض بمقدار 8 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 = 800 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1200 kg تصعد منحدرًا بزاوية 2° بسرعة ثابتة 72 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 650 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1200 kgθ = 2°Fr = 650 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
نابض صلابته 1000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 40° يُضغط بمقدار 12 cm أمام جسم كتلته 1 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,15. 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 = 1 kgk = 1000 N/mx = 12 cmθ = 40°μ = 0,15g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 1 kg من السكون على ارتفاع 1,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 1500 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 1 kgh = 1,5 mL = 2 mμ = 0,15k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. W = 1917 J
- 2. v = 21,7 m/s
- 3. h = 0,5219 m
- 4. P = 21,22 kW
- 5. d = 0,9687 m
- 6. x = 12,53 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.