ליגרת 3 -

‫תרגיל ‪ - 3‬חוקי ניוטון וכוחות‬
‫להגשה עד‪4/4/2016 :‬‬
‫‪ .1‬מערכת במנוחה עם שיפוע‬
‫גוף בעל מסה ‪ 𝑀1‬נמצא על מישור משופע בזוית ‪ ,θ‬על הגוף‬
‫הראשון מונח גוף שני בעל מסה ‪ 𝑀2‬אשר מחובר לקיר עם‬
‫חוט‪ .‬מקדמי החיכוך בין המשטח והמסה הראשונה ובין שתי‬
‫המסות הוא 𝑠𝜇 (עבור חיכוך סטטי) ו‪( 𝜇𝑘 -‬עבור חיכוך קנטי)‪.‬‬
‫כל הגופים במנוחה‪.‬‬
‫א‪ .‬רשום את הכוחות הפועלים על כל אחד מהגופים‬
‫בנפרד‪.‬‬
‫ב‪ .‬בחר מערכת צירים עבור כל גוף ופרק לרכיבים‪.‬‬
‫ג‪ .‬רשום משוואות תנועה‪.‬‬
‫‪ .2‬מערכת חוטים‬
‫חוט (סגול בתרשים) מורכב על מערכת גלגלות‪ ,‬חלק‬
‫מהגלגלות מחוברות לתקרה וחלק למסה ‪ M‬שתלויה באוויר‪.‬‬
‫כח ‪ F‬מופעל בקצה החוט‪.‬‬
‫א‪ .‬מה הכוח שצריך להפעיל על מנת שהמסה תישאר‬
‫במקומה?‬
‫ב‪ .‬אם הכח מושך את החבל מרחק של מטר אחד‬
‫למטה‪ ,‬מהו המרחק שהמסה תעלה? בהנחה ששתי‬
‫הגלגלות התחתונות עולות במקביל אחת לשניה‪.‬‬
‫ג‪ .‬אם הכח מושך את החבל בתאוצה של מטר אחד‬
‫לשניה בריבוע ‪ .𝑎 = 1 𝑚/𝑠 2‬מה תיהיה התאוצה של‬
‫המסה? (גודל וכיוון)‬
‫‪ .3‬קרונית‬
‫מסה צמודה לקרונית נוסעת‪ .‬בין המסה לקרונית פועל כח‬
‫חיכוך עם מקדם חיכוך 𝑠‪ .μ‬מה צריכה להיות התאוצה (גודל‬
‫וכיוון) של הקרונית על מנת שהמסה לא תחליק למטה?‬
‫‪ .4‬מעבר בין מערכות אינרציליות‬
‫שחיין חוצה נהר‪ ,‬המרחק בין הגדות הוא ‪ 100‬מטר‪ .‬השחיין יכול לנוע במהירות של ‪ 1‬מטר לשניה‪.‬‬
‫והוא שוחה מגדה אחת לשנייה במסלול המהיר ביותר‪ ,‬כלומר במאונך לכיוון הזרימה ביחס למים ולא‬
‫ביחס לאדמה‪.‬‬
‫א‪ .‬אם יש זרימה במהירות של ‪ 2‬מטר לשנייה‪ ,‬מה המהירות של השחיין מנקודת מבט של צופה על‬
‫החוף? כמה זמן יקח המשחה?‬
‫ב‪ .‬סירה נסחפת בזרם‪ ,‬מה גודל המהירות השחיין שצופה בסירה רואה? מה המרחק שהשחיין‬
‫עובר מנקודת מבטו של צופה זה? כמה זמן יקח המשחה מנקודת מבטו של צופה זה?‬