1.سهلة
ينزلق جسم كتلته 0,5 kg بسرعة 2 m/s على سطح أفقي أملس نحو نابض صلابته 2000 N/m. أوجد أقصى انضغاط x للنابض، بوحدة cm.
m = 0,5 kgv = 2 m/sk = 2000 N/m
x = cm
ورقة عمل الشغل والطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تُترك كرة كتلتها 4 kg من السكون من ارتفاع 27 m. أهمل مقاومة الهواء. أوجد طاقتها الحركية Ek قبيل ارتطامها بالأرض.
m = 4 kgh = 27 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.متوسطة
سيارة تسير بسرعة 50 km/h على طريق مستوٍ تكبح بقوة وتنزلق حتى تتوقّف وعجلاتها مقفلة. معامل الاحتكاك الحركي بين الإطارات والطريق 0,6. أوجد مسافة التوقّف d.
v = 50 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
4.متوسطة
لقاذف ألعاب نابض رأسي صلابته 400 N/m. توضع عليه كرة كتلتها 0,05 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 = 0,05 kgk = 400 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.صعبة
نابض صلابته 500 N/m عند أسفل منحدر بزاوية 35° يُضغط بمقدار 20 cm أمام جسم كتلته 2 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 = 2 kgk = 500 N/mx = 20 cmθ = 35°μ = 0,15g = 9,81 m/s²
d = m
6.صعبة
يُترك جسم كتلته 4 kg من السكون على ارتفاع 4 m فوق منحدر أملس. في الأسفل يعبر شريطًا أفقيًا خشنًا طوله 2,5 m (μ = 0,3) ثم يصطدم بنابض (k = 5000 N/m) على سطح أملس. أوجد أقصى انضغاط x للنابض.
m = 4 kgh = 4 mL = 2,5 mμ = 0,3k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
مفتاح الإجابات
- 1. x = 3,162 cm
- 2. Ek = 1059 J
- 3. d = 16,39 m
- 4. h = 1,468 m
- 5. d = 0,7318 m
- 6. x = 22,59 cm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.