ליגרת 11 -

‫‪MyPage‬‬
‫‪Page 1 of 3‬‬
‫תרגיל ‪ - 11‬עבודה‪ ,‬מתקף ותנע‬
‫‪../PhysIntro/2009A/Ex/html/ex_11_01.html‬‬
‫טבעת ומסילה‬
‫טבעת בעלת מסה מחליקה ללא חיכוך על גבי מסילה העשויה שני קטעים ישרים וחצי מעגל בעל רדיוס‬
‫)ראה‪/‬י שרטוט(‪ .‬בקצות הקטעים הישרים שני קפיצים זהים בעלי קבוע קפיץ ‪ .‬בין קצות הקפיצים כאשר הם‬
‫במצב רפוי לבין חצי המעגל מרחק ‪ .‬המסילה קבועה במקומה‪ .‬נתונה תאוצת הכובד ‪ .‬מכווצים את הקפיץ‬
‫השמאלי בשיעור ומשחררים את הטבעת ממנוחה‪ .‬נתון כי מספיק גדול כך שהטבעת עוברת את הנקודה‬
‫הגבוהה ביותר במסלול המסומנת )ראה‪/‬י שרטוט(‪.‬‬
‫? )‪ 2‬נקודות(‬
‫א‪ .‬כאשר הקפיץ מכווץ‪ ,‬מהו המרחק בציר האנכי בין קצה הקפיץ לבין הנקודה‬
‫ב‪ .‬מהי מהירות הטבעת בנקודה ? )‪ 4‬נקודות(‬
‫ג‪ .‬בטא‪/‬י את הכוח שמפעילה המסילה על הטבעת בנקודה באמצעות נתוני השאלה‪ .‬רמז‪ :‬איזה תנועה מבצעת‬
‫הטבעת בחלק זה של המסלול? )‪ 7‬נקודות(‬
‫ממקמים בנקודה טבעת נוספת זהה וחוזרים על התהליך )הטבעת הנוספת נמצאת במנוחה(‪ .‬ההתנגשות בין‬
‫הטבעות היא התנגשות פלסטית‪ .‬נתון‪:‬‬
‫ד‪ .‬באיזו מהירות יגיעו הטבעות לקפיץ? ענה‪/‬י תשובה מספרית‪ 6) .‬נקודות(‬
‫ה‪ .‬בכמה יכווצו הטבעות את הקפיץ? ענה‪/‬י תשובה מספרית‪ 6) .‬נקודות(‬
‫‪../PhysIntro/2009A/Ex/html/ex_11_02.html‬‬
‫‪12/02/2009‬‬
‫‪http://physweb.bgu.ac.il/WebTex/TMP/tmp.php‬‬
‫‪MyPage‬‬
‫‪Page 2 of 3‬‬
‫ניסוי בשני כדורים‬
‫בתרשים א' שלפניך‪ ,‬מתוארת מעכרת ניסוי‪ ,‬שביצעה תלמידה‪.‬‬
‫‪ ,‬על הגבהה בקצה שלוחן‪ ,‬וקשרה כדור גדול שמסתו‬
‫‪ ,‬באמצעות חוט שמסתו ניתנת‬
‫התלמידה הניחה כדור קטן שמסתו‬
‫להזנחה‪ ,‬אל נקודה קבועה ‪.‬‬
‫כאשר החוט היה במצב אנכי‪ ,‬נגעו שני הכדורים זה בזה והמרכזים שלהם היו באותו הגובה‬
‫מעל הרצפה‪ .‬התלמידה‬
‫מעל מרכז הכדור הקטן )ראי‪/‬ה תרשים(‪ ,‬ושחררה אותו ממנוחה‪.‬‬
‫הסיטה את הכדור הגדול למקום שבו מרכזו עלה לגובה‬
‫לאחר שהכדור הגדול התנגש בכדור הקטן התנגשות אלסטית‪ ,‬נזרק הכדור הקטן אל הרצפה‪ ,‬ופגע בנקודה שמרחקה האופקי‬
‫מקצה השולחן הוא ‪.‬‬
‫מהירות הכדור בגדול כהרף עין לפני התנגשותו בכדור הקטן היתה בגודל ‪ ,‬ומהירותו כהרף עין לאחר התנגשותו בכדור‬
‫‪ ,‬לכיוון ימין‪.‬‬
‫הקטן היתה בגודל‬
‫התנגדות האוויר לתנועת הכדורים ניתנת להזנחה‪.‬‬
‫א‪ .‬בטא באמצעות‬
‫את גודל המהירות הכדור הקטן‪,‬‬
‫ב‪ .‬הוכח את הקשר‬
‫‪ ,‬כהרף עין לאחר ההתנגשות‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫התלמידה ביצעה את הניסוי כמה פעמים ‪ -‬בכל פעם היא שינתה את הגובה ‪ ,h‬שממנו שוחרר הכדור הגדול‪ ,‬ומדדה את ערכי ‪h‬‬
‫ו‪.d -‬‬
‫נתון‪:‬‬
‫מסת הכדור הגדול‪:‬‬
‫מסת הכדור הקטן‪:‬‬
‫גובה הכדור הקטן מעל הרצפה‪:‬‬
‫על פי תוצאות מדידותיה‪ ,‬שרטטה התלמידה גרף של‬
‫‪ ,‬כפונקציה של‬
‫‪ ,‬כמתואר בתרשים ב'‪.‬‬
‫ג‪ .‬הראי‪/‬ה בעזרת הגרף כי תוצאות המדידות מתאימות לקשר הרשום בסעיף ב' )התייחס‪/‬י לצורת הגרף ולשיפועו(‪.‬‬
‫‪12/02/2009‬‬
‫‪http://physweb.bgu.ac.il/WebTex/TMP/tmp.php‬‬
‫‪MyPage‬‬
‫‪Page 3 of 3‬‬
‫‪../PhysIntro/2009A/Ex/html/ex_11_03.html‬‬
‫שאלה ‪ 25) 3‬נקודות(‬
‫אל קיר אנכי מחובר קפיץ בעל קבוע ‪ .‬מכווצים את הקפיץ ומשחררים ממנוחה כדור שמסתו ‪ .‬הכדור נע ללא חיכוך אל‬
‫שאורכו ‪ .‬לאחר מכן הכדור נוחת על משאית שמסתה‬
‫עבר לולאה שרדיוסה ובהמשך אל מישור משופע בזוית‬
‫וגובהה הנמצאת במנוחה ויכולה לנוע ללא חיכוך‪ .‬נתונה תאוצת הכובד ‪.‬‬
‫א‪ .‬מהו כיווץ הקפיץ המינימלי עבורו ישלים הכדור סיבוב מלא בלולאה? )‪ 8‬נקודות(‬
‫הנח‪/‬י כי מכווצים את הקפיץ בשיעור שחושב בסעיף א'‪.‬‬
‫ב‪ .‬מהו המרחק בין המשאית לבין קצה המישור המשופע? )‪ 9‬נקודות( התייחס‪/‬י אל המשאית כאל משאית נקודתית המצאת‬
‫בגובה מעל פני המשטח‪.‬‬
‫ג‪ .‬לאחר שהכדור נוחת על המשאית ונדבק אליה‪ ,‬מהי מהירותם )המשותפת( של המשאית והכדור? )‪ 8‬נקודות(‬
‫‪12/02/2009‬‬
‫‪http://physweb.bgu.ac.il/WebTex/TMP/tmp.php‬‬