حل مراجعة الدرس

15. الشغل. تدفع مريم جسماً كتلته 20 kg مسافة 10 M على أرضية غرفة بقوة أفقية مقدارها 80 N، احسب مقدار الشغل الذي تبذله مريم.

W = Fd = 80 x10 = 8 x 10²

16. الشغل. يدفع عامل ثلاجة كتلتها 185 kg بسرعة ثابتة إلى أعلى لوح مائل عديم الاحتكاك طوله 10 M ويميل بزاوية °11 على الأفقي؛ لتحميلها على سيارة نقل، ما مقدار الشغل الذي يبذله العامل؟

W = fd = mgdsin

= 185 x 8.8 x 10 sin (11ْْ) = 3.46 x 10³ J

17. الشغل والقدرة. هل يعتمد الشغل اللازم لرفع كتاب إلى رف عالٍ، على مقدار سرعة رفعه؟ وهل تعتمد القدرة على رفع الكتاب على مقدار سرعة رفعه؟ وضح إجابتك.

لا، الشغل ليس دالة رياضية بدلالة الزمن، بينما القدرة دالة رياضية بدلالة الزمن تعتمد القدرة المطلوبة على مقدار سرعة صعودك.

18. القدرة. يرفع مصعد جسماً كتلته $kg$ 10³×1.1 مسافة 40 M. خلال 12.5 S، ما القدرة التي يولدها المصعد؟

$\begin{array}{r}p=\frac{W}{t}=\frac{\mathrm{mgd}}{t}\\ =\frac{1.1\times {10}^3\times 9.8\times 40}{12.5}=3.4\times {10}^4 \mathrm{W}\end{array}$

19. الشغل. تسقط كرة كتلتها 0.180 kg مسافة 2.5 M، فما مقدار الشغل الذي تبذله قوة الجاذبية الأرضية على الكرة؟

W = mgd

(0.18 X 9.8 X 2.5) = 4.4 J

20. الكتلة. ترفع رافعة صندوقاً مسافة 1.2 M، وتبذل عليه شغلاً مقداره 7.0 kJ. ما مقدار كتلة الصندوق؟

$m=\frac{W}{\mathrm{gd}}$

$=\frac{7.0\times {10}^3}{9.8\times 1.2}=6.0\times {10}^2 \mathrm{kg}$

21. الشغل. تحمل أنت وزميلك صندوقين متماثلين من الطابق الأول في مبنى إلى غرفة تقع في نهاية ممر في الطابق الثاني. فإذا اخترت أن تحمل الصندوق إلى أعلى الدرج ثم تمر عبر الممر لتصل إلى الغرفة، في حين اختار زميلك أن يحمل صندوقه من الممر في الطابق الأول ثم يصعد به سلماً رأسياً إلى أن يصل إلى الغرفة فأيكما يبذل شغلاً أكبر؟

كلاهما ينجز كمية الشغل نفسها.

22. الشغل وطاقة الحركة. إذا تضاعفت الطاقة الحركية لجسم بفعل شغل مبذول عليه، فهل تتضاعف سرعة الجسم؟ إذا كان الجواب بالنفي فما النسبة التي تتغير بها سرعة الجسم؟

تتناسب الطاقة الحركية مع مربع السرعة لذلك فإن مضاعفة الطاقة تؤدي إلى مضاعفة مربع السرعة فتزداد السرعة بالمعامل 1.4.

23. التفكير الناقد. وضح كيفية إيجاد التغير في طاقة نظام إذا أثرت فيه ثلاث قوى بآنٍ واحد.

لأن الشغل عبارة عن التغير في الطاقة الحركية فاحسب الشغل المبذول بواسطة كل قوة يمكن أن يكون الشغل موجب أو سالب أو صفر ويعتمد على الزاوية بين القوة وإزاحة الجسم يمثل مجموع الكميات الثلاثة للشغل التغير في طاقة النظام.