11# ליגרת – 1 הקיסיפ

‫פיסיקה ‪ – 1‬תרגיל ‪11#‬‬
‫‪ .1‬מצא‪/‬י את מומנט ההתמד של טריז עבור הצירים הבאים‪:‬‬
‫א) הציר הסיבוב (ציר ‪ )z‬עובר דרך מרכז המסה‪:‬‬
‫(הציר ניצב למישור של הטריז)‬
‫ב) הציר עובר דרך הבסיס (מקביל לציר ‪:)y‬‬
‫(הציר נמצא בתוך המישור של הטריז)‬
‫‪ .2‬נתונות הצורות הפשוטות הבאות‪:‬‬
‫חשב‪/‬י את מומנט ההתמד של‬
‫‪ 5‬מהגופים הנ"ל‪.‬‬
‫‪ .3‬ילד במסה ‪ m  40kg‬הולך על קורה באורך ‪ 2m‬אשר מסתה ‪. M  20kg‬‬
‫הקורה תלויה מהתקרה בשני חוטים‪ ,‬חוזק החוט הימני לקריעה הינו ‪350N‬‬
‫וחוזק החוט השמאלי ‪ . 400 N‬מהו התחום בו יכול הילד ללכת על הקורה‬
‫מבלי לקרוע אף אחד מהחוטים ?‬
‫‪Tmax  350 N‬‬
‫‪Tmax  400 N‬‬
‫‪ .4‬נתונה קליפה כדורית המסתובבת סביב ציר מרכז מסה על גבי מיסב חסר‬
‫חיכוך‪ .‬על הקליפה מלופף חבל קל העובר (ללא החלקה!) דרך גלגלת‬
‫(בעלת מסה!) ומחובר לגוף ‪ m2‬כמתואר באיור‪.‬‬
‫א) מה מהירותו של גוף ‪ m2‬לאחר שעבר גובה ‪?h‬‬
‫ב) מה היא תאוצתו?‬
‫ג) מה המתיחות בחבל (בחלקיו השונים)?‬
‫נתונים נוספים‪:‬‬
‫מסת הקליפה – ‪ , m1‬רדיוס הקליפה –‪R‬‬
‫ניתן לתאר את הגלגלת כ‪ 3-‬גלילים הזהים‬
‫במסתם ‪ ,m3‬כאשר המבנה הוא ששני הגלילים‬
‫החיצוניים הם בעלי רדיוס גדול ‪ r3‬והגליל‬
‫שבניהם הוא בעל רדיוס ‪.r2‬‬
‫‪ .5‬דרייק קוטל הדרקונים מטייל בטירה‪ .‬לפתע‪ ,‬בקצה המסדרון (במרחק ‪30‬‬
‫מטרים) רואה דרייק דרקון‪ .‬מייד פונה דרייק ונמלט לחדר הקרוב ביותר (הוא‬
‫לא היה קוטל כ"כ מוצלח)‪ ,‬שדלתה פתוחה ב‪ .90º-‬דרייק מתאמץ לסגור את‬
‫הדלת במהירות ‪ ,‬לכן הוא מפעיל את כל כוחו (‪ )F=650N‬בקצה הדלת‬
‫(רוחב הדלת מטר וחצי)‪ .‬בנוסף ידוע כי גובה הדלת ‪ 3‬מטרים‪ ,‬מסתה ‪850 kg‬‬
‫ומהירות הדרקון ‪ 45‬קמ"ש‪.‬‬
‫האם דרייק יהפוך לארוחת צהריים (האם הוא יספיק לסגור את הדלת לפני‬
‫שהדרקון יגיע)? (הנחייה‪ :‬יש לחשב את מומנט ההתמד של הדלת)‬
‫‪( .6‬בונוס) טריבושה (‪ )Trebuchet‬היא מכונת מצור מימי הביניים‪ .‬ביכולתה‬
‫היה להעיף סלעים במשקל עשרות ק"ג למרחק כמה מאות מטרים בדיוק רב‪.‬‬
‫ציר‬
‫‪45º‬‬
‫‪M‬‬
‫מוט תנופה‬
‫קליע ‪m -‬‬
‫א) תאר‪/‬י את אופן פעולתה של הטריבושה‪.‬‬
‫ב) למה הקליע מחובר בחבל למוט התנופה ולא נמצא ישירות עליו?‬
‫ג) עליך לתכנן טריבושה ( למצוא את המסת התנופה ‪ )M‬המסוגלת להעיף סלע‬
‫במשקל ‪ 40‬ק"ג למרחק ‪ 300‬מטרים‪ .‬בידך מוט תנופה באורך ‪ 28‬מטרים‬
‫(היחס הרצוי בין החלק הקצר לארוך הוא ‪ )6:1‬במשקל ‪ 100‬ק"ג‪ .‬בנוסף‬
‫ידוע שהגובה התחלתי של הקלע גדול פי ‪ 4‬מהגובה הסופי מסת התנופה‪.‬‬