Kinematics and Dynamics (forces) – additional problems

‫‪Kinematics and Dynamics (forces) – additional problems‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫נתון מישור משופע כפול (ראה ציור בעמוד הבא)‪ .‬שתי מסות ‪ m1‬ו‪ m2 -‬נמצאות כל אחת בצד אחר של המישור המשופע הכפול‪.‬‬
‫מקדמי החיכוך בין המסות למשטח ‪ s = 0.3‬ו‪.k = 0.2 -‬‬
‫א) מהו התנאי לתנועה של המסות המתחילות ממצב מנוחה?‬
‫ב) מהן התאוצות האפשריות?‬
‫(החוט חסר מסה והגלגלת חסרת חיכוך)‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪.6‬‬
‫נתון גוף על מישור משופע‪ .‬גם הגוף וגם המישור חופשיים לנוע (אין חיכוך במערכת)‪ .‬מה צריך להיות‬
‫‪‬‬
‫הכוח האופקי ‪ F‬המופעל על המישו ר המשופע על מנת שהגוף יישא ר במקומו על המישור בלי ליפול‪,‬‬
‫כשכל המערכת נעה ימינה?‬
‫‪.7‬‬
‫קרונית נוסעת ימינה בתאוצה‪ .‬בין הגוף לקרונית יש חיכוך עם המקדם ‪s‬‬
‫‪.‬‬
‫מה צריכה להיות התאוצה ‪ a‬כדי שגוף שצמוד לקרונית מימין (ראה ציור) לא יחליק‪ .‬בטא את התשובה בעזרת ‪s‬‬
‫‪8‬‬
‫מכונית בתנועה מעגלית‪ ,‬על מישור משופע‬
‫מכונית נוסעת על כביש מעגלי ברדיוס ‪,‬הכביש משופע‪ ,‬וזוית ההטיתו היא ‪ .‬מקדם החיכוך הסטטי בין המכונית‬
‫‪ .‬מה צריכה להיות מהירות המכונית כאשר‪ ,‬ע"מ שלא תחליק לצדדים‪:‬‬
‫לכביש הוא‬
‫א‪ .‬כאשר אין חיכוך (כלומר‬
‫ב‪ .‬כאשר יש חיכוך (כלומר‬
‫)‪.‬‬
‫)‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫‪.9‬‬
‫פגז נורה במישור משופע במהירות לוע של ‪ 111‬מטר לשנייה (ראה ציור)‪.‬‬
‫כל הזוויות יחסית לציר ה ‪x -‬‬
‫א) מה היא משוואת המסלול של הפגז ‪y  f  x ‬‬
‫ב) מה הם הקואורדינאטות (‪ )x, y‬של נקודת הנפילה של הפגז ?‬
‫ג) מה היא המהירות הפגז ברגע לפני הפגיעה במישור?‬
‫‪y‬‬
‫‪.11‬‬
‫נתונה המערכת המתוארת בתרשים שלהלן הכוללת מדרון חלק בעל שיפוע ‪ ‬עם גלגלת ומיתר חסרי מסה‪.‬‬
‫מקדם החיכוך בין ‪ M1‬ל ‪ M2‬הנו ‪ .1‬אין חיכוך בין ‪ M2‬למשטח‪.‬‬
‫‪M1‬‬
‫‪x‬‬
‫‪M3‬‬
‫‪M2‬‬
‫א‪.‬‬
‫קבל ביטוי לתאוצת מערכת המסות כאשר אין תנועה יחסית בין שני הגופים על המדרון‪.‬‬
‫ב‪ .‬חשב את התאוצה המרבית בה שני הגופים על המדרון ינועו יחדיו‪.‬‬
4
.11
.12
‫‪ .31‬בעזרת כח ‪ F‬מנסים להזיז גוף בעל מסה ‪ .m‬נתון מקדם החיכוך הסטטי בין הגוף למשטח‬
‫‪.s‬‬
‫א) אם זווית בין הכוח וכיוון אופקי ‪ , ‬מה הוא הגודל המינימלי של כוח שמזיז את הגוף?‬
‫ב) באיזה זווית צריך לכוון את הכוח כדי שהכוח שמסגל להזיז את הגוף‬
‫יהיה מינימלי‪ ? Fmin ,‬מה הוא הגודל מינימלי של ‪?F‬‬
‫‪F‬‬
‫‪‬‬
‫‪fsmax‬‬
‫‪ .31‬סיבוב מטוס‪ :‬מה צריך להיות זווית נטייה של כנפיים המטוס כדי שהוא ינוע במהירות ‪ v‬במסלול‬
‫מעגלי במישור אופקי עם רדיוס ‪.R‬‬
‫‪N‬‬
‫‪R‬‬
‫‪mg‬‬