1.سهلة
تُترك كرة كتلتها 0,5 kg من السكون من ارتفاع 16 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 0,5 kgh = 16 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
ترفع رافعة حِملًا 500 kg بسرعة ثابتة إلى ارتفاع 3 m في 30 s. أوجد متوسط القدرة P التي تعطيها للحِمل، بوحدة W.
m = 500 kgh = 3 mt = 30 sg = 9,81 m/s²
P = W
3.متوسطة
سيارة تسير بسرعة 40 km/h على طريق مستوٍ تكبح بقوة وتنزلق حتى تتوقّف وعجلاتها مقفلة. معامل الاحتكاك الحركي بين الإطارات والطريق 0,5. أوجد مسافة التوقّف d.
v = 40 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.متوسطة
سيارة كتلتها 1200 kg تصعد منحدرًا بزاوية 3° بسرعة ثابتة 90 km/h. مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج معًا تبلغان 650 N. أوجد القدرة P التي يجب أن تعطيها العجلات، بوحدة kW.
m = 1200 kgθ = 3°Fr = 650 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.صعبة
يُترك جسم كتلته 2,5 kg من السكون على ارتفاع 3,5 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 1,5 m (μ = 0,1) ثم يصطدم بنابض (k = 2000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 1,5 mμ = 0,1k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.صعبة
نابض صلابته 2000 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 20° يُضغط بمقدار 10 cm أمام جسم كتلته 5 kg ثم يُترك. معامل الاحتكاك الحركي بين الجسم والمنحدر 0,1. 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 = 5 kgk = 2000 N/mx = 10 cmθ = 20°μ = 0,1g = 9,81 m/s²
d = m
مفتاح الإجابات
- 1. Ek = 78,48 J
- 2. P = 490,5 W
- 3. d = 12,58 m
- 4. P = 31,65 kW
- 5. x = 28,66 cm
- 6. d = 0,4676 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.