שאלה משקולת שמסתה 2kg = תלויה במנוחה על חוט שאורכו l, = 1 המחובר לתקר )ראו תרשים( מצאו את הכח T סטודנט הזיז את המשקולת בזווית = 10 α מן האנך )נקודה A בתרשים( והרפה, המסה חזרה לנקודה הנמוכה ביותר )נקודה בתרשים( שם התנגשה פלסטית במסה זהה המחוברת לחוט זה מהי מהירות המשקולת ומהי המתיחות רגע לפני ההתנגשות? מהו המתקף שמפעילה המשקולת על המשקולת השניה? עד לאיזה גובה יעלו המסות יחד לאחר ההתנגשות? כמה אנרגיה אבדה בהתנגשות? מהו זמן המחזור של התנועה לאחר ההתנגשות?
שאלה: במעבדה לפיזיקה חוקרים את תנועתן של שתי עגלות שמסותיהן 1 =,500g 2 = 300g הנעות זו מול זו על מסילה חסרת חיכוך ומתנגשות. מהירות כל אחת מהמסות נמדדות על ידי חיישנים ומוצגות בגרף: אחרי התבוננות בגרף טען הסטודנט כי מדובר בהתנגשות אלסטית. הסבירו כיצד קבע זאת הסטודנט. 2 1 מהו המתקף שהפעיל על במהלך ההתנגשות? מהו הכח הממוצע שפעל על כל אחד מהגופים במהלך ההתנגשות? סטודנט טען שבכל רגע בהתנגשות תאוצותיהן של שתי העגלות זהות.האם צדק? אם תשובתכם היא חיובית הסבירו ונמקו,ואם היא שלילית נמקו ורשמו מהו יחס התאוצות של שני הגופים.
שאלה: כדור קטן, בעל מסה, 1 = 10kg נמצא על מסילה חלקה שבתחילתה מורד ובסופה לולאה שלמה שרדיוסה R. = 2 משחררים את הכדור. כאשר הוא מגיע לנקודה הנמוכה ביותר הוא מתנגש אלסטית בתיבה קטנה בעלת מסה 2 = 15kg הנמצאת במנוח מהו הגובה המינימלי h בו יש לשחרר את הכדור כדי שהתיבה תנוע לאורך המסילה ללא ניתוק ממנה? לאיזה גובה יחזור הכדור לאחר ההתנגשות? לגבי כל אחד מהגדלים הבאים ציינו האם הוא נשמר בתהליך, נמק! )1( אנרגיית המערכת. אנרגיית הכדור. )2( אנרגיית התיב )3( תנע המערכת. )4( תנע הכדור. )5( )6( תנע התיב במהלך תנועת התיבה ע"ג המסילה לאחר ההתנגשות היכן גודל הכוח הנורמאלי מקסימלי ומהו?
שאלה: בציור שלושה כדורים שמסתם = 1kg זה כדור א' חופשי לנוע ואילו כדורים ב' ו-ג' מחוברים לקפיץ זה v 0 = 4 בזמן = 0 t מניחים את כדור א' במרכז בין ב' ו-ג' ומעניקים לו מהירות התחלתית sec בכיוון שמאל. הנח כי המשטח חסר חיכוך. כל ההתנגשויות אלסטיות. בשאלה זו הכיוון החיובי שמאל הגרף הבא מתאר את מהירות כדור א' כתלות בזמן V(t) עבור 2 השניות הראשונות. ז. ח. הסבירו במילים את התנהגות המערכת. חשבו את המרחק.A כמה זמן עבר עד שהכדור ג' הגיע לשיא הכיווץ? מהו קבוע הקפיץ? מהו שיא הכיווץ של הקפיץ המחובר לכדור ג'? כמה זמן עבר מתחילת התהליך = 0 t עד שכדור ב' הגיע לשיא הכיווץ? ציירו את x(t) עבור כדור ג' ועבור כדור ב' עבור 5 השניות הראשונות )מתחילת התהליך( אילו היה חיכוך חלש בין הנקודות,C כיצד היה משתנה הגרף המתאר את מיקום כדור ג' כתלות בזמן עבור 5 השניות הראשונות באופן איכותי.
שאלה 3: (נקודה ), משקולת שמסתה = 0.2kg מונחת במנוחה על רצפה אופקית חלקה כשהיא מחוברת לקפיץ רפוי (ראה תרשים 1). סטודנט מושך את המשקולת עד לנקודה אותה ממנוחה. בתרשים 2 מתואר מיקום המסה כתלות בזמן. x() ומשחרר 0.2 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 t(sec) תרשים 1-0.2 תרשים 2 מצא את המרחק מצא את קבוע הקפיץ K. מצא את מהירותה המקסימלית של המשקולת במהלך תנועתה. מצא את האנרגיה הפוטנציאלית והקינטית של המערכת קפיץ משקולת ברגע. t = 0.15sec התלמיד מנתק את המשקולת מהקפיץ ותולה אותה על חוט בעל אורך L שמסתו זניחה. הוא מסיט את המשקולת הצידה עד לזווית ז. ח. α = 5 o וברגע 0 = t משחרר אותה ממנוחה (ראה תרשים 3). מסתבר כי זמן המחזור של מטוטלת זו גדול פי- 10 מזמן המחזור של המשקולת בניסוי הקודם. מצא את אורך החוט באיזו נקודה. L ) A, או ( מהירות המשקולת הינה מקסימלית? חשב את גודלה של מהירות זו. באיזו נקודה ) A, או ( מתיחות בחוט, במהלך תנועת המשקולת, הינה מקסימלית? חשב את גודלה של מתיחות זו. סרטט את הגרף () vt המתאר את מהירות המשקולת כפונקציה של הזמן עבור מחזור אחד ; הכיוון ימינה מוגדר כחיובי. α A תרשים 3 3
שאלה 4: בתרשים א' מתואר (במבט מלמעלה) משטח של שולחן אופקי חלק ועליו שתי דיסקיות: y y V 1 I דיסקית דיסקית II X α X דיסקית II V 2 v 1, נעה בכיוון החיובי של ציר x במהירות שגודלה = 10 sec, נחה בראשית הצירים. הצירים נמצאים במישור השולחן. 1 = 1 2 = 1 דיסקית I שמסתה kg דיסקית II שמסתה kg לאחר התנגשות הדיסקיות זו בזו, נעה דיסקית II בזוית α = 53 o עם הציר, x במהירות שגודלה, v כמתואר בתרשים ב'. 2 = 6 sec מהו התנע הכולל (גודל וכיוון) של שתי הדיסקיות לאחר ההתנגשות? חשב את המהירות (גודל וכיוון של דיסקית I) לאחר ההתנגשות. האם התנגשות הדיסקיות היא אלסטית? אם כן הסבר מדוע. אם לא חשב את כמות האנרגיה המכנית ש"אבדה" בהתנגשות. בניסוי אחר שבוצע עם אותן דיסקיות על אותו שולחן, התנגשות הדיסקיות הייתה אלסטית (חד מימדית). חשב את מהירותה (גודל וכיוון) של כל דיסקית לאחר ההתנגשות. 4
שאלה 4:, מונחת במנוחה (נקודה = 0 x ( = משקולת שמסתה 2kg על רצפה אופקית חלקה כשהיא מחוברת לקפיץ רפוי בעל קבוע K = 100 N / (ראה תרשים 1). בזמן = 0 t מתרחשת התפוצצות לשני חלקים שווים (ראה תרשים 2), החצי הימני נע במהירות כיוון חיובי לצד ימין. 3 /sec ימינ בשאלה זו נקבע /2 /2 תרשים 2 תרשים 1 ז. מהי מהירות החצי השמאלי לאחר ההתפוצצות? כמה אנרגיה הושקעה בהתפוצצות? מהו שיעור הכיווץ המקסימלי לאחר ההתפוצצות? מהו הכוח שהקפיץ מפעיל על המסה בנקודת הכיווץ המקסימלית (גודל וכיוון)? מהו הכוח שהמסה מפעילה על הקפיץ בנקודת המתיחה המקסימלית (גודל וכיוון)? מצא את x() t, vt (), at () ההתפוצצות. עבור המסה המחוברת לקפיץ (השמאלית) לאחר מהו המרחק בין המסות 30 שניות לאחר ההתפוצצות? 4