‫‪369‬‬ ‫קיץ תשע"א (‪ - )2011‬השאלות‬ ‫א‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫ד‪.‬‬ ‫ה‪.‬‬ ‫על סמך תרשים ב‪ ,‬קבע אם תנועת העגלה היא תנועה קצובה או תנועה מואצת‪ .‬נמק‪.‬‬ ‫חשב את המהירות הממוצעת של העגלה בקטע ‪.MN‬‬ ‫חשב את המהירות הרגעית של העגלה בנקודה ‪ .A‬פרט את חישוביך‪.‬‬ ‫חשב את תאוצת העגלה‪ ,‬בהנחה שהיא קבועה‪.‬‬ ‫חשב את המרחק בין הנקודה ‪ N‬לבין הנקודה ‪ P‬הבאה אחריה‪( .‬הנקודה ‪ P‬אינה מופיעה בתרשים‪).‬‬ ‫‪ .2‬תלמידים עורכים ניסוי למדידת מקדם החיכוך הסטטי ‪ m‬בין שני משטחים‪ .‬בניסוי התלמידים משתמשים‬ ‫בקופסה ריקה שהמסה שלה ‪ ,M‬המונחת על שולחן אופקי; בקפיץ שקבוע הקפיץ שלו ‪ ;k‬בסרט מדידה‬ ‫ובמשקולות שהמסה של כל אחד מהן היא ‪ .m‬תלמיד מחבר את הקפיץ לקופסה ומושך אותו‪ ,‬כמתואר‬ ‫בתרשים א‪ .‬הקופסה נשארת במנוחה‪.‬‬ ‫קופסה‬ ‫‪m‬‬ ‫משקולות‬ ‫תרשים א‬ ‫א‪ .‬סרטט תרשים של כל הכוחות הפועלים על הקופסה הריקה במצב המתואר‪ ,‬ורשום ליד כל חץ את שם‬ ‫הכוח‪.‬‬ ‫התלמיד מכניס משקולת אחת לתוך הקופסה‪ ,‬ומותח את הקפיץ‪ .‬ברגע שהקופסה נמצאת על סף תנועה‪ ,‬הוא‬ ‫מודד את התארכות הקפיץ‪ ,D, ,‬מעבר למצבו הרפוי‪.‬‬ ‫התלמיד מוסיף משקולות לתוך הקופסה‪ ,‬ובכל פעם מודד את התארכות הקפיץ מעבר למצבו הרפוי‪ ,D, ,‬ברגע‬ ‫שהקופסה על סף תנועה‪ .‬התוצאות של התארכות הקפיץ‪ ,‬כפונקציה של מספר המשקולות‪ ,n ,‬שבקופסה‬ ‫מוצגות בגרף שבתרשים ב‪.‬‬ ‫)‪Δ,(m‬‬ ‫‪0.16‬‬ ‫‪0.12‬‬ ‫‪0.08‬‬ ‫‪0.04‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬ ‫תרשים ב‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪370‬‬ ‫קיץ תשע"א (‪ - )2011‬השאלות‬ ‫ב‪ .‬חשב את שיפוע הגרף‪ ,‬וציין את משמעותו הפיזיקלית‪.‬‬ ‫ג‪ .‬הוכח כי הקשר בין ‪( D,‬התארכות הקפיץ) לבין ‪( n‬מספר המשקולות) נתון על ידי הביטוי‪:‬‬ ‫‪mmg‬‬ ‫‪mMg‬‬ ‫‪·n+‬‬ ‫‪k‬‬ ‫‪k‬‬ ‫= ‪T,‬‬ ‫ד‪ .‬נתון‪ :‬קבוע הקפיץ ‪ ; k = 12 N‬המסה של כל אחת מהמשקולות היא ‪.80 gr‬‬ ‫‪m‬‬ ‫ מצא את מקדם החיכוך הסטטי בין הקופסה לבין המשטח‪.‬‬ ‫ה‪ .‬היעזר בגרף ומצא את המסה של הקופסה הריקה‪.‬‬ ‫ו‪ .‬חשב את הגודל של כוח החיכוך הפועל על הקופסה הריקה‪ ,‬כאשר ‪.D, = 0.02 m‬‬ ‫‪ .3‬בתרשים א שלפניך מוצגת מסילה חלקה‪ ,‬ועליה שלושה גופים ‪ B ,A‬ו‪ C -‬היכולים לנוע על המסילה ללא‬ ‫חיכוך‪ .‬בקצה המסילה יש קיר‪.‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪A‬‬ ‫תרשים א‬ ‫הגופים ‪ A‬ו‪ B -‬מחוברים זה לזה באמצעות קפיץ המוחזק במצב מכווץ‪ .‬מסת הקפיץ זניחה‪.‬‬ ‫נתון‪mB = 0.2 kg ; mA = 0.1 kg :‬‬ ‫א‪ .‬משחררים את הקפיץ‪ ,‬והגופים ‪ A‬ו‪ B -‬מתחילים לנוע‪.‬‬ ‫(‪ )1‬מהו תנע המערכת של שני הגופים ‪ A‬ו‪ B -‬מיד לאחר שחרור הקפיץ? הסבר‪.‬‬ ‫(‪ )2‬מיד לאחר שחרור הקפיץ‪ ,‬גוף ‪ A‬נע לכיוון הקיר במהירות שגודלה ‪. v A = 0.6 m‬‬ ‫‪s‬‬ ‫ חשב את המהירות של גוף ‪( B‬גודל וכיוון) מיד לאחר שחרור הקפיץ‪.‬‬ ‫ב‪ .‬גוף ‪ A‬מתנגש אלסטית בקיר שבקצה המסילה‪.‬‬ ‫(‪ )1‬מצא את המהירות של גוף ‪( A‬גודל וכיוון) מיד לאחר ההתנגשות בקיר‪ .‬הסבר‪.‬‬ ‫(‪ )2‬חשב את גודל המתקף שמפעיל הקיר על גוף ‪ ,A‬וצייון את כיוונו‪.‬‬ ‫ג‪ .‬הגרף שלפניך מתאר את גודל הכוח שמפעיל הקיר על גוף ‪ ,A‬כפונקציה של הזמן‪.‬‬ ‫קיר‬