בגנב ןוירוג ןב תטיסרבינוא הניחבה ךיראת תוניחב רודמ

‫אוניברסיטת בן גוריון בנגב‬
‫מדור בחינות‬
‫תאריך הבחינה‪30.07.2010 :‬‬
‫שם המרצה‪ :‬דרי ויקטור מאירוביץ'‬
‫סמ'‪ :‬ב'‬
‫שנה‪ :‬תשס''ח‬
‫מבחן ב‪ :‬פיסיקה ‪ 1‬מועד‪:‬ב'‬
‫מס' הקורס ‪0-203-1-1331‬‬
‫מס' נבחן‪________ :‬‬
‫משך הבחינה‪ 3 :‬שעות‬
‫חומר עזר‪ :‬מחשבון‬
‫יש ל ענו ת על ‪ 4‬מ תוך ‪ 5‬שאלות הב אות ‪.‬‬
‫השאלו ת שוו ת בער כן ‪.‬‬
‫‪)1‬‬
‫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
‫‪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.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪)2‬‬
‫מוט באורך ‪ L‬ומסה ‪ M‬מחובר לציר קבוע בקצהו כמתואר באיור‪ .‬על הקצה השני מחובר‬
‫כדור קטן ונקודתי בעל מסה ‪ .m‬משחררים את המוט ממנוחה כאשר הוא נמצא במצב‬
‫אופקי‪.‬‬
‫ענה על הסעיפים הבאים‪:‬‬
‫א) מהי המהירות של הכדור הקטן ‪ m‬כפונקציה של הזווית בין המוט ובין האופק ?‬
‫ב) מהי התאוצה הרדיאלית (צנטריפטלית) והתאוצה המשיקית של הכדור כפונקציות של‬
‫הזווית?‬
‫‪)3‬‬
‫עגלה שמסתה ‪ M = 10 kg‬נמצאת על משטח חלק במנוחה‪ .‬מסה נקודתית ‪m = 1 kg‬‬
‫מקבלת מהירות התחלתית ‪ v = 5 m/s‬בתחתית העגלה‪ .‬אין חיכוך בין המסה ‪m‬‬
‫והעגלה‪.‬‬
‫חשב ‪/‬י ‪:‬‬
‫א‪ .‬את הגובה המקסימלי אליו תגיע המסה על גבי העגלה ‪.‬‬
‫ב‪ .‬את המהירות הסופית של העגלה והמסה ‪m‬לאחר שזו‪ ,‬תרד חזרה לתחתית העגלה ‪.‬‬
‫‪)4‬‬
‫גליל בעל רדיוס ‪ R‬ומסה ‪ M‬מתחיל להתגלגל ללא החלקה במדרון‪ .‬לאחר שהוא יורד גובה‬
‫‪ H‬הוא מגיע לנקודה התחתונה של המדרון הוא עובר למדרון שני חלק לגמרי וממשיך‬
‫תנועה למעלה ללא חיכוך‪.‬‬
‫א‪ .‬מה גודל המהירות הקוית של הגליל כאשר הוא מגיע לתחתית המדרון? [‪]5‬‬
‫ב‪ .‬מה גודל המהירות הזויתית של הגליל כאשר הוא מגיע לתחתית המדרון? [‪]5‬‬
‫ג‪ .‬מה הגובה המקסימלי אליו הגליל יגיע על המדרון החלק ? [‪]15‬‬
‫‪H‬‬
‫‪3‬‬
‫‪)5‬‬
‫ילד שמסתו ‪ 30‬ק"ג עומד בקצה קרוסלה נייחת שמסתה ‪ 100‬ק"ג ורדיוסה ‪ 2‬מטר‪ .‬מומנט‬
‫ההתמד של הקרוסלה סביב ציר העובר במרכזה הוא ‪ .150 kg m2‬הילד תופס כדור במסה‬
‫של ‪ 1‬ק"ג הנזרק אליו מחברו‪ .‬רגע לפני שהכדור נתפס מהירותו היא ‪ 12‬מטר לשנייה‬
‫וכיוונה נוטה בזווית של ‪ 37‬מעלות למשיק לקרוסלה‪.‬‬
‫א‪ .‬מה המהירות הזוויתית של הקרוסלה לאחר תפיסת הכדור?‬
‫ב‪ .‬מה המהירות המשיקית של הילד לאחר תפיסת הכדור?‬
‫בהצלחה!‬