Comments
Description
Transcript
הלאש 1 2
שאלה 1 שאלה 2 שאלה 3 שאלה 4 שאלה 5 גוף נזרק המהירות של 30מטר לשניה בזווית של 57מעלות מעל האופק. א .היכן ימצא הגוף לאחר 5שניות . ב.לאחר כמה זמן יגיע לשיא הגובה ? מהו שיא הגובה . ג .לאחר כמה זמן יגיע חזרה לגובה ההתחלתי. ד .מהו טווח הזריקה? גוף מחליק לאורך מסלול מרמה אחת לרמה גבוהה יותר אחרי שהוא עובר דרך עמק .המסלול חסר חיכוך עד שהגוף מגיע לרמה הגבוהה יותר ,שם כתוצאה מחיכוך הוא עוצר לאחר מרחק .מהירות הגוף ההתחלתית מהו ? היא ,הבדל הגבהים הוא ,ומקדם החיכוך הקינטי הוא . קפיץ בעל מסה של מקובע בפסגת מישור חסר חיכוך אשר משופע בזווית נזרק במעלה המישור ,ממיקום התחלתי שנמצא במרחק 𝜃 .בלוק מקצה הקפיץ הרפוי ,עם אנרגיה קינטית התחלתית של .16J א .מהי האנרגיה הקינטית של הבלוק ברגע בו הוא מכווץ את הקפיץ ב- ? ב .עם איזה אנרגיה קינטית יש לזרוק את הבלוק במעלה המישור כך שהוא יעצור (רגעית) כאשר הוא מכווץ את הקפיץ ב- ? גוף קטן שמסתו ורדיוסה משוחרר ממנוחה מנקודה Aהנמצאת בקצה מסילה אנכית שצורתה רבע מעגל, .המסילה חלקה ,כלומר -חסרת חיכוך .אל תחתית המסילה מעגלית ,בנקודה ,Bמחובר משטח אופקי .בין הגוף לבין המשטח האופקי ,לאורך הקטע . ,קיים חיכוך עם מקדם קינטי בקצה המשטח המחוספס ,נמצא קפיץ כאשר הקטע עליו מונח הקפיץ חלק . הקפיץ מחובר אל קיר אנכי ,כמתואר בתרשים . הגוף משוחרר ממנוחה מקצה המסילה המעגלית פוגע בקפיץ וגורם להתכווצות מקסימלית א .רשמו ביטוי עבור מהירות הגוף ברגע הפגיעה בקפיץ? ב .רשמו ביטוי עבור קבוע הקפיץ. ג .עד לאיזה גובה מעל המשטח האופקי יגיע הגוף ,לאחר שישתחרר מהקפיץ? . מסה מתחילה לנוע (מהירות התחלתית זניחה) מפסגת משטח כדורי בעל רדיוס .המשטח הוא חלק ומקובע לקרקע. א .מצאו את עבודת כוח הכובד כפונקציה של 𝜃. ב .מצאו את האנרגיה הקינטית כפונקציה של 𝜃. ג .מצאו את התאוצה הרדיאלית והמשיקית כפונקציה של 𝜃. ד .הראו שאילו היה קיים חיכוך ,היה החלקיק עוזב את המשטח בזווית גדולה יותר בהשוואה למשטח חלק. מקבלת מהירות התחלתית של מסה קבוע קפיץ של במרחק של מקפיץ בעל . א .מצאו את מקסימום התכווצות הקפיץ כאשר המשטח החלק? ב .מצאו את מקסימום התכווצות הקפיץ כאשר מקדם החיכוך הקינטי בין המשטח למסה הוא ? קופסה בעלת מסה 𝜃 .המשטח חסר חיכוך .הקופסה נמצאת על משטח משופע בזווית מחוברת לחבל שעובר דרך גלגלת ומחובר בקצהו השני לקפיץ קל בעל קבוע קפיץ .הקופסה משוחררת ממנוחה כאשר הקפיץ רפוי .הגלגלת חסרת מסה וחיכוך. א .מהי מהירות הקופסה לאחר שעברה מרחק של במורד השיפוע? ב .מהו המרחק שעוברת הקופסה ביחס לנקודת השחרור שלה עד לעצירה רגעית? ג .מה גודל תאוצת הקופסה ברגע בו היא עוצרת רגעית? ד .מהו כיוון התאוצה ברגע זה ,במעלה או במורד השיפוע? מסילה חלקה מורכבת מקטע אופקי ABומחצי מעגל זקוף BCDשרדיוסו .גוף שמסתו מחליק על הקטע האופקי ולאחר מכן על הקטע הזקוף .כשהגוף מגיע אל הנקודה ( Cהנמצאת בגובה מרכז המעגל )Oהוא מעיק על המסילה בכוח השווה ל- .נתונים: . א .מצאו את המהירות בנקודה .C ב .מצאו את המהירות בנקודה .A ג .מהו הכוח בו מעיק הגוף על המסילה בנקודה ?Dהנקודה Dנמצאת בדיוק מעל .O ד .בנקודה Dעוזב הגוף את המסילה וממשיך לנוע עד פגיעתו בקטע האופקי בנקודה .Eמהו המרחק האופקי ?BEמהי מהירות פגיעתו בנקודה ( Eגודל וכיוון)? חוט בעל אורך קשור בקצה אחד לכדור ומקובע בקצהו השני .במרחק מהקצה המקובע נמצא יתד (גם הוא מקובע) .כאשר החוט אופקי והכדור משוחרר ממנוחה הוא ינוע לאורך הקשת שמשמאל לאנך. א .מהי מהירות הכדור כאשר הוא יגיע לנקודה הנמוכה ביותר? ב .לאחר שהחוט נתקל ביתד ,מהו התנאי על גודל מהירות הכדור בגובה ביותר ,כך שהחוט יישאר מתוח בגובה זה? ג .לאחר שהחוט נתקל ביתד ,מהי מהירות הכדור בגובה ? ביחס לנקודה הנמוכה שני גופים ,בעלי מסות ו- והוא ,מחוברים לקפיץ בעל קבוע קפיץ מחובר בקצה אחד לקיר .המשטח האופקי חסר חיכוך ,הגלגלת חסרת חיכוך ומסה .הגופים משוחררים ממנוחה והקפיץ רפוי. א .מהי האנרגיה הקינטית של שני הגופים ביחד כאשר הגוף התלוי ירד ב .מהי האנרגיה הקינטית של הגוף התלוי כאשר הוא ירד את המרחק ג .מהו המרחק המקסימלי שהגוף התלוי יורד לפני שהוא עוצר רגעית? ? ? גוף בעל מסה (בק"ג) מתחיל תנועתו במהירות בקטע ABהמהווה רבע מעגל ,כוח החיכוך הוא 𝜃 (ב-מטר/שנייה) ,בנקודה ( Aזווית כאשר 𝜃). הוא קבוע ביחידות .Nבקטע הישר מקדם החיכוך הקינטי הוא 𝜇 .נתונה תאוצת הנפילה החופשית . א .מה צריך להיות המקדם ב .עם המקדם על מנת שמהירות הגוף בנקודה Bתהיה זהה למהירותו בנקודה ?A שמצאתם בסעיף א' ,מה יהיה מרחק העצירה ?BC גוף קשיח exercise 1_6211 גוף קשיח קורה שמסתה m=10kgואורכה L=0.5 mמוחזקת לקיר ע"י ציר .משחררים את הקורה ממנוחה. נתון :מומנט ההתמד של הקורה יחסית לציר א.מצאו ביטוי לתאוצה הזוויתית כפונקציה של הזווית . נתון .OA=0.15m, OB=0.4m : ב.מהן התאוצות המשיקיות aA ,ו aB -בנקודות Aו B-כאשר ? ][Sol 1] [Edit Ball, sphere and mass exercise 1_6403 יכול להסתובב סביב ציר אנכי לרצפה העובר במרכזו ,בהשפעת חבל הכרוך ורדיוסו כדור שמסתו ורדיוסה עליו .החבל קשור דרך גלגלת )גליל מלא( שמסתה . היכולה להסתובב סביב ציר סיבוב העובר במרכזה לתיבה שמסתה .כמו כן נתון שהחבל אינו מחליק על הכדור ועל הגלגלת נתון כי מומנט ההתמד של של כדור ביחס לציר הסיבוב העובר במרכזו הוא ומומנט ההתמד של גליל מלא ביחס לציר הסיבוב העובר במרכזו הוא . מהי מהירות המסה לאחר שירדה מרחק אנכי ?H ][Sol 0] [Edit Bullet and rod collision exercise 1_6404 מוט עץ שאורכו 2מטר ומסתו 5ק"ג ניצב אנכית כשהוא מחובר לציר הסיבוב בקצהו .יורים לתוך המוט קליע שמסתו 10 גרם במהירות 400מטר לשניה .הניחו כי הקליע מתנהג כמו מסה נקודתית .הקליע נתקע במוט 10סנטימטר מעל קצהו. א .מהו מומנט ההתמד של המוט לסיבוב סביב נקודת הקצה )חישוב מפורש!(? ב .מהי המהירות הזויתית של המוט מיד לאחר שנתקע בו הכדור? ג .מהיא הזוית המקסימאלית אליה יגיע המוט? ][Sol 1] [Edit שתי דיסקאות פלוס שתי מסות exercise 1_6420 אל שתי דיסקות צמודות ,האחת ברדיוס r1ומסה ,m1והשניה ברדיוס r2ומסה ,m2מחברים בעזרת חוטים )שמסותיהם זניחות( שני גופים בעלי מסות M1ו M2-כמודגם באיור .שתי הדיסקות חופשיות להסתובב כגוף אחד סביב ציר קבוע העובר במרכזן. figure א .מה צריך להיות יחס המסות M2/M1כדי שהמערכת תמצא בשיווי משקל? ב .מהן תאוצות שני הגופים אם לשני הגופים אותה מסה ? M1=M2=M נתון כי מומנט ההתמד של דיסקה מלאה סביב ציר העובר במרכז הוא : I = MR^2/2 ][Sol 0] [Edit כדור קטן בעל מסה ,mעף בכיוון אופקי במהירות .vהכדור פוגע בקפיץ ,בעל קבוע קפיץ ,kהמחובר לפתחה של בלוק בצורת כ (כמתואר בתרשים) .איזור הפתח חסר חיכוך ומסת הבלוק היא .Mמצאו את הכיווץ של הקפיץ כאשר בתחילת התנועה הקפיץ במצב רפוי. שימו לב הבלוק ינוע כתוצאה מהפגיעה. M m v שתי ספרות זהות בעלות מסה 4mנמצאות במצב מנוחה במרחב .ספירה שלישית בעלת מסה mנעה על הציר בין מרכזי המסות. כמה התנגשויות יתרחשו בהנחה שההתנגשויות אלסטיות לחלוטין. 4m 4m m v אטום פחמן ,14שהינו רדיוקטיבי ,מתפרק בתהליך הנקרא דעיכת בטא βלחלקיקים קטנים יותר המרכיבים אותו: חלקיק בטא ି ݁,ניטרינו ߥഥואטום .ܰଵସניתן לתאר את ההתפרקות לפי הסכמה הבאה: בהתפרקות מסויימת חלקיק בטא נפלט עם תנע ܲ,אטום חנקן נפלט ,בזוית של 90ביחס לחלקיק בטא ,עם תנע ସ ଷ שלܲ . באיזה כיוון צפוי להפלט הניטרינו לאחר ההתפקרות ומה צפוי להיות התנע שלו? קליע בעל מסה ݎ݃ 5נורה בכיוון בול עץ .בול העץ נמצא במנוחה על הקרקע ומסתו היא .4 kgלאחר שהקליע פוגע בבול העץ בכיוון המקביל לאופק הוא נתקע בו והם נעים יחד מרחק של ݉ 0.75עד לעצירה .בהנחה שמקדם החיכוך הקינטי בין בול העץ והקרקע הוא ,ߤ = 0.3מצאו את מהירות הקליע ברגע הפגיעה בבול העץ. ଵ ଶ כדור בעל מסה ݉ נע במהירות ݒ במישור אופקי חלק .הכדור פוגע בכדור שני הנמצא במנוחה ומסתו היא ݉ . בהנחה שמקדם התקומה בהתנגשות הוא ݁, א .מצאו את האנרגיה הכוללת לאחר ההתנגשות. ב .מצאו את האנגיה שהתבזבזה במהלך ההתנגשות. מקדם תקומה הוא גודל המאפיין את מידת האלסטיות בהתנגשות בין שני גופים ,והוא שווה ל –מינוס הפרש המהירויות אחרי ההתנגשות חלקי הפרש המהירויות לפני ההתנגשות. עבור התנגשות אלסטית לחלוטין .݁ = 1 דיסקה מתגלגלת ללא החלקה לאורך מסלול אופקי עם מהירות .vלאחר מכן הדיסקה מגיע למדרון משופע ,ויורדת בגובה , h וממשיכה לנועה במהירות .uלאורך כל התנועה הדיסקה נשארת זקופה .מצאו את . u h (1כדור רובה במסה נבלע בבול העץ. נורה על בול עץ בעל מסה הממוקם אופקית על משטח חלק כמתואר בציור .הכדור א) באיזו מהירות פגע הכדור בבול העץ אם נתון שבול העץ הגיע לגובה ? h )2גוף במסה נלחץ על קפיץ כך שהכיווץ הוא . Sמשחררים את הגוף על משטח חלק ובדרכו הוא מתנגש בגוף שני ונעצר .גוף נתון שהמרחק מהמקפצה אליו הגיע ממשיך וקופץ ברמפה שהיא שמינית מעגל ברדיוס . R הוא .Lמהוא קבוע הקפיץ? )3כדור שמסתו Mמוחזק בזוית 06מעלות ומחובר לחוט באורך , Lנדחף במהירות מסה זהה התלוי על חוט באותו אורך .ההתנגשות אלסטית לחלוטין. א) מה מהירות הכדור הפוגע לפני ההתנגשות? ב) מה מהירות הכדור הפוגע לאחר ההתנגשות? ג) לאיזה גובה יגיע הכדור השני? ומתנגש בכדור אחר בעל )4תותח במסה מחובר לקפיץ אופקי על משטח חלק ,יורה פגז במסה בזוית 36מעלות מעל האופק. הפגז מגיע לגובה מקסימלי . hנתון קבוע הקפיץ .K א) מה הייתה מהירות הפגז ביציאה מהתותח? ב) כמה התכווץ הקפיץ? )5תיבה במסה מחליקה על עגלה במסה וגובה . hהעגלה נמצאת על משטח חלק. א) מה מהירות התיבה בתחתית העגלה? ב) מה מהירות העגלה כאשר התיבה בתחתית? ג) מה מהירות מרכז המסה כאשר התיבה בתחתית? ד) האם התנע נשמר בציר האנכי? שאלה 1 שאלה 2 שאלה 3 )1חלקיק נע בתנוע הרמונית פשוטה .בתדירות Wובאמפליטודה .A א) מה הדרך שהחלקיק עושה במהלך מחזור אחד? ב) מה המהירות המקסימלית של החלקיק? ג) מה התאוצה המקסימלית של החלקיק? ד) איפה מהירותו תהיה מקסימלית? פוגע בבול עץ במהירות )2כדור רובה בעל מסה Kונמצע על משטח חלק. א) מהו מיקום הבול כפונקציה של הזמן? ב) מהי אמפליטודת התנועה? ג) מה מהירות הבול כפונקציה של הזמן? ד) מה המהירות המקסימלית ? ונבלע לתוכו .בול העץ מחובר לקפיץ בעל קבוע )3מסה מחוברת לשני קירות על יד שני קפיצים שונים ,המשטח עליו היא נמצאת חלק .מזיזים את המסה מרחק Sימינה ומשחררים. א) מה תדירות התנועה? ב) מה האנרגיה הכללית של המערכת? ג) תאר את המיקום כפונקציה של הזמן. ד) מה המהירות המקסימלית? נורה עליה במהירות תלויה על חוט באורך . Lכדור רובה במסה )4מסה . וממשיך בתנועתו במהירות ? א) לאיזו זוית תגיע מסה ב) תאר את הזוית כפונקציה של הזמן בהנחה שהיא תמיד קטנה. ? ג) מה המהירות המקסימלית של מסה )5כדור גומי נופל מגובה hעל רצפה קשיחה ומתנגש בה אלסטית לחלוטין. א) האם התנועה מחזורית? ב) האם התנועה הרמונית? ג) מהו מיקום הכדור כפונקציה של הזמן? ד) מה המהירות המקסימלית של הכדור? עובר דרכה תרגיל 1 שניות בזווית 54מעלות כמוראה בציור. מסי בועט בכדור בכוח של 010111ניוטון לזמן של כאשר הכדור מגיע לשיא הגובה נוחת עליו ציפור שמפעיל עליו כח של 00111ניוטון כלפי מטה לזמן של שניות .איפה ינחת הכדור על הקרקע? תרגיל 2 2דיסקאות דקות מחוברות בנקודה Aכמוראה בציור .המערכת יכולה לנוע מסביב לציר 2 .Oהדיסקאות בהתאמה .מה יהיה המהירות הקווית של מרכז הכובד של דיסקה 2אחרי שהמערכת ו- בעלות מעלות כלפי מטה? תסתובב ב- תרגיל 3 כדור ביליארד מונח על שולחן ביליארד .מסת הכדור 1.2ק"ג .רדיוס הכדור 4ס"מ .מקדם החיכוך הקינטי בין הכדור והשולחן שווה ל .1.0 -שחקן ביליארד נותן מכה לכדור עם מקל – כח המקל על הכדור הוא 011ניוטון והוא פועל למשך 1.10 -שניות 0 0ס"מ מעל מרכז הכדור .הנח שכח החיכוך הקינטי מתחיל לפעול רק אחרי סיום המכה של המקל. א .מה יהיו המהירות הקווית והמהירות הזוויתית ההתחלתית של הכדור מיד אחרי מכת המקל? ב .מה יהיה המהירות הקווית והזוויתית כאשר הכדור יתחיל לנוע בסיבוב טהור? ג .כמה אנרגיה הלכה לאיבוד בין המכה והתחלת הסיבוב הטהור? תרגיל 4 תרגיל 5 ( bקבוע) .הגוף מתחיל את גוף נע בתנועה מעגלית תחת ההשפעה של כח משיק 0Fכאשר ראדיאנים .לאיזו זווית יגיע הגוף כעבור 01שניות? (כל הגדלים ביחידות תנועתו ב t=0 -כאשר MKSכלומר שניות 0מטרים 0ניוטון וכולי). תרגיל 6 ג .מהו השינוי באנרגיה הקינטית? ד .מה המתקף שקליע הפעיל על בול עץ ראשון? תרגיל 7 2מוטות מאוד דקים עם אותו אורך של 0מטר .למוט BAיש צפיפות אורכית .מצא את מרכז הכובד של המערכת. צפיפות אורכית ולמוט BCיש תרגיל 8 במרכז המוט .ההתנגשות היא פלסטית .מה צריכה להיות מתנגשת עם מוט בעל אורך מסה המהירות Vכדי שהמוט יגמור חצי סיבוב מסביב לציר ?O תרגיל 9 חצי טבעת מונחת במישור כמוראה בציור .רדיוס הטבעת הוא Rמטרים ושטח ) אם צפיפות הטבעת שווה ל- החצי טבעת על ציר .y תרגיל 11 ( . כאשר aו b -קבועים 0מצא את המיקום של מרכז המסה של תרגיל 11 תרגיל 12