1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 10 kg من السكون من ارتفاع 4 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 10 kgh = 4 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 1 kg من السكون من ارتفاع 50 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد سرعتها v قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 1 kgh = 50 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.متوسطة
ينزلق جسم كتلته 4 kg مسافة 20 m على منحدر يميل بزاوية 25° عن الأفق، بمعامل احتكاك حركي 0,3. أوجد الشغل Wf المبذول ضد الاحتكاك.
m = 4 kgθ = 25°μ = 0,3d = 20 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 1000 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,15 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 = 0,15 kgk = 1000 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
نابض صلابته 800 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 40° يُضغط بمقدار 20 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 = 800 N/mx = 20 cmθ = 40°μ = 0,15g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 4 kg من السكون على ارتفاع 4,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 3,5 m (μ = 0,15) ثم يصطدم بنابض (k = 1500 N/m) على سطح أملس. أوجد سرعة v الجسم عندما يصل إلى النابض.
m = 4 kgh = 4,5 mL = 3,5 mμ = 0,15k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
مفتاح الإجابات
- 1. Ek = 392,4 J
- 2. v = 31,32 m/s
- 3. Wf = 213,4 J
- 4. h = 1,223 m
- 5. d = 2,153 m
- 6. v = 8,831 m/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.