1

ציוןבר

1מספר -מבחן סיום בפיזיקה

.1-3שאלות מתוך שאלות 2על עליך להשיב -פרק ראשון : גוף צפיד והרמונית

1שאלה מספר

kgmסביב דיסקה עגולה )גליל מלא( שמסתה 9 ורדיוסהR חוט דק שמסתו זניחה כרוך מספר ,

סיבובים, וקצה השני של החוט מחובר למוט דרך גלגלת חסרת חיכוך )המחוברת לתקרה( החוט בין הגלגלת

kgMופקי. מסת המוט למוט א 20 וארכוm5 . )מונח בניצב לרצפה אופקית )המשטח לא חלק

md. בגובה של 3.0מקדם החיכוך בין המוט לרצפה 2 מחברים חוט למוט שקצהו השני מחובר

לק החוט שאינו כרוך משחררים את הדיסקה ממצב מנוחה )כשח 0t.ברגע013.53לרצפה בזווית

סביבה מוחזק במצב אנכי(.

א. מהי תאוצת מרכז המסה של הדיסקה?

ב. מהי המתיחות בחוט האופקי?

ג. חשב את המתיחות החוט שמחובר לרצפה.

ד. הוכח שהמוט נמצא במצב זה במנוחה?

במסה גדולה יותר והמוט נשאר בשווי משקל.mה. מחלפים את מסה

.ם. התייחס לכל אחד מן ההיגדים וקבע אם הוא נכון, שגוי או שאי אפשר לקבועלפניך ארבעה היגדי

גדל. המוטשהרצפה מפעילה על הכוח השקול. 1

. התאוצה המשיקית של הדיסקה גדלה ולכן המתיחות בחוט האופקי גדלה. 2

וא שמאלה.. המתיחות בחוט האופקי תגדל ולכן כיוון כוח החיכוך בין המוט לרצפה ה3

. המתיחות בחוט המחובר לרצפה תגדל . הכוח הנורמלי )הכוח שהרצפה מפעילה על המוט( לא משתנה כי 4

מסת המוט נשארת ללא שינוי.

d

m

2

ציוןבר

2שאלה מספר

האיור מתאר שני גופים, 1

m ו- 2

m .חוט עובר דרך גלגלת גלילית מונחים על שני מישורים משופעים

cmRורדיוסה Mשמסתה 20.וקושר את הגופים זה לזה, החוט אינו מחליק על הגלגלת

ניתן להזניח את החיכוך בין הגופים והמישורים.

00נתון: 87.36,13.53 .

א. חשב את מתיחות החוט משני צידי הגלגלת.

ב. חשב את התאוצה הקווית של הגופים.

ג. חשב את התאוצה הזוויתית של הגלגלת.

. t=2secד. חשב את המהירות הזוויתית של הגלגלת ואת זווית הסיבוב שלה בפרק זמן של

2m1m

RM ,

,1,55 12 kgmkgmוkgM

3

ציוןבר

3פר שאלה מס

kgmעגלה שמסתה 41 מונחת על משטח אופקי חלק. את העגלה חיברו לקפיץ רפוי וכיווצו את הקפיץ

cm40 . ביחס למצב הרפוי ראה תרשים א

זמן המתארת את תנועת העגלה. -. נתונה טבלת מקום 0t -משחררים את העגלה ב

15

2

15.0 0 st

40 30 20 0 40 cmx

א. מצא את משרעת התנועה.

ב. חשב את זמן מחזור התנועה.

ג. השלם את הטבלה.

cmx -ד. מתי תעבור העגלה ב 20 0בפעם השנייה מרגעt.

cmx -נמצאת ב 1mבאחד המחזורים כאשר המסה 40 נופלת מסהkgm 42 אנכית מטה ונצמדת ל-

1m .תרשים ב

( האם משרעת התנודה תגדל תקטן לא תשתנה? נמק1ה.

טן או לא ישתנה? נמק.( האם זמן המחזור יגדל יק2

m

040 30 20 10 10 20 30 40

בתרשים

2m

040 30 20 10 10 20 30 40

1m

אתרשים

1m

4

ציוןבר

נקודות 17( , כל שאלה מקנה 7-4השאלות ) 4מתוך 3פרק ב' : עליך לענות על

4שאלה מספר

שתי מסות מחוברות זו לזו בעזרת חוט, המונח על גלגלת, כמוראה בציור.

גודלה של המסה 1

2m kg המסה השנייה .2

4m kg חת על משטח אופקי לא חלק, מקדם החיכוך מונ

.מעניקים למערכת מהירות התחלתית, כך שהמסה התלויה עולה והמסה הקינטי בין הגוף לבין המשטח

השנייה נעה שמאלה. לאחר שהמסות נעצרות רגעית והן ממשיכות לנוע בכיוון הפוך.

כפונקציה של הזמן. הגרף הנתון מתאר את מהירות המערכת

א. מהי תאוצת המערכת עד לעצירתה ?

.ב. כתוב את משוואת הכוחות עבור התנועה עד לעצירה, חשב את מקדם החיכוך

ג. מהי תאוצת המערכת לאחר העצירה ?

5sect -ד. השלם את הגרף עד ל מרגע ההתחלה

5 שאלה מספר

kgmגוף קטן שמסתו 1 קשור לקצה חוטB 1שאורכוAB m קצהו השני של החוט קשור לנקודה.

ע על פני הכדור במסלול .הגוף נ Rהנמצאת מעל לקצה הקוטר האנכי של כדור חלק שרדיוסו Aקבועה

0.8rמעגלי אופקי שרדיוסו m בתדירות של Hzf 5968.0 )ראה תרשים(

. Nואת הכוח בו מעיק הגוף על הכדור Tא. חשב את המתיחות בחוט

הגוף בכדי שיגיע לסף ב. מהי התדירות המינימלית בה יש לסובב את

התנתקות מהכדור ?

ג. מצא את מתיחות החוט במצב של סעיף ב.

20Tד. ידוע שהחוזק המרבי של החוט הוא N:

. מה הזווית בה נפרש החוט במקרה שהחוט על סף קריעה ?1

. מהי תדירות הסיבוב אם החוט על סף קריעה ?2

2m

1m

8

2

smv

st

5

ציוןבר

6שאלה מספר

)הגוף לא מתנתק מהמסילה לאורך כל התנועה(. ABCDוף קטן מחליק בלי חיכוך על גבי מסילהג

מעל לאופק. 030הוא קטע ישר היוצר זווית של CDהקטע

mhA נתון: 5 mhC -ו 2 אה תרשים(. )ר

היא Cאם ידוע שמהירותו בנקודה Aא. מהי מהירות הגוף בנקודה sm8 ?

,שיא הגובה אליו מגיע הגוף ? Dב. מהו גובה הנקודה

, מה גודלו המינימאלי של מקדם CD, לכן מוסיפים חיכוך בקטע CDג. רוצים שהכדור ייעצר בקטע

? CDהדרוש כדי שהכדור ייעצר בקטע CDהחיכוך בין הגוף למשטח

ה, חוזרים על הניסוי , האם הגובה המכסימלי שהגוף יגיע אליו מן המסיל CDד. מסירים את הקטע

שמצאת בסעיף ב ? נמק את תשובתך.Dיהיה גבוה יותר/קטן יותר/שווה לגובה הנקודה

6

ציוןבר

7שאלה מספר

ABבתרשים א שלפניך מוצגת מסילה חלקה, ועליה שלושה גופים היכולים לנוע על המסילה ללא C -ו ,,

חיכוך.

B -ו Aהגופים מחוברים זה לזה באמצעות בוכנה דחוסה ומהירותם sm2 ימינה. ברגע מסוים משתחררת

הבוכנה.

kgmkgmנתון: BA 2,1

, כפונקציה של הזמן עד שהבוכנה משתחרר . Bהגרף מתאר את הכוח שהבוכנה מפעילה על גוף

(.Bלאחר שחרור הבוכנה )לאחר שהבוכנה לא מפעילה כוח על Bא. חשב את מהירות מסה

(.Bלאחר שחרור הבוכנה)לאחר שהבוכנה לא מפעילה כוח על Aב. חשב את מהירות מסה

Cm שמסתו C, שאת מהירותו חישבת בסעיף א, מתנגש בגוףBגוף הנע במהירות של sm1 .ימינה

.נעצרת Bשני הגופים מתנגשים את מתנגשות אלסטית. כתוצאה מכך מסה

אחר ההתנגשות.ל Cג. חשב את מהירות מסה

.Cד. חשב את ערכה של מסה

sm2

sm1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

NF

st

7

ציוןבר

נקודות 11( השאלה מקנה 9-8השאלות ) 2מתוך 1פרק ג' : עליך לענות על

8שאלה מספר

grmשני כדורים שמסתם זהה 90 ומטענם זההq נמצאים במרחק,cmd 20 ה מזה . כדור אחד ז

gmקשור בחוט למסה 1001 1דרך גלגלת חסרת חיכוך . מסהm ,שיפוע נמצאת על מישור משופע חלק

נמצאת על סף תנועה.1mהמסה .013.53של המישור המשופע

המטען השני מונח על הקרקע במנוחה.

.ם וקבע אם הוא נכון, שגוי או שאי אפשר לקבועא. לפניך ארבעה היגדים. התייחס לכל אחד מן ההיגדי

נמצאת על סף תנועה במעלה המדרון בלבד. 1mהמסה .1

נמצאת על סף תנועה במורד המדרון בלבד. 1mהמסה .2

נמצאת על סף תנועה במעלה המדרון וגם במורד המדרון. 1mהמסה .3

של הכדורים Q-הקטנת המטענים ל .4 qQ 1תגרום שמסהm בתאוצה קבועה.תנוע מעלה

ב. חשב את הכוח הפועל בין המטענים גודל וכיוון.

ג. חשב את גודל המטען של כל כדור.

ד. חשב את הכוח שמפעילה הקרקע על המטען שמונח על הקרקע.

d

1m

8

ציוןבר

9 שאלה מספר

באמצעות ספקטרומטר מסות אפשר להפריד בין חלקיקים טעונים שיש להם מסות ומטענים שונים )יונים(.

בתהליך ההפרדה היונים עוברים תחילה באזור שיש בו שדה חשמלי ושדה מגנטי )"בורר מהירויות"(.

.לאחר מכן היונים ממשיכים לאזור ששורר בו שדה מגנטי בלבד

.בורר מהירויות שלפניך מתאר 1תרשים

B בבורר שורר שדה מגנטי אחיד .1שכיוונו "לתוך הדף", תרשים

1C בין הלוחות E שורר שדה חשמלי אחיד2Cו־ B השדות(שכיוונו מקביל למישור הדף E ו־ מאונכים

.הזנח את כוח הכובד ואת התנגדות האוויר .. אחד הלוחות טעון במטען חיובי והאחר במטען שלילי)זה לזה

.המקביל ללוחות AOנע ימינה בין שני הלוחות, בקו ישרq יון חיובי

טעון במטען חיובי. 2Cאו 1Cת שפועלים על היון, וקבע איזה לוח, א. סרטט במחברתך את תרשים הכוחו

תח ביטוי לגודל המהירות v ב. פַּ .AO שבה נע היון לאורך הקו

שמהירותו שווה למהירות של היון החיובי, בלי לשנות את השדה q החליפו את היון החיובי ביון שלילי

.המגנטי

. AOד. קבע אם נדרש להפוך את כיוון השדה החשמלי בין הלוחות כדי שגם יון זה ינוע ימינה לאורך הקו

מהירויות לאורך ,נכנסים לתוך הספקטרומטר. הם נעים בזה אחר זה בתוך בורר ה 3, 2, 1שלושה יונים:

AO הקו הם עוברים לאזור O מן הנקודה. vבאותה מהירות

שהוא באותה עוצמה ובאותו כיוון ,שיש בו רק שדה מגנטי

כמו השדה השורר בבורר המהירויות.

בהשפעת השדה המגנטי כל יון נע באחד מן

של כל אחד מן המסלולים היאהמסלולים א, ב או ג. הצורה

.2כמתואר בתרשים ,חצי מעגל

בטבלה שלפניך מוצגים נתונים של המסה והמטען של שלושת היונים.

. נמק קביעתך. 3, 2, 1ה. קבע באיזה מן המסלולים א , ב או ג נע כל אחד משלושת היונים

9

ציוןבר

2מספר -מבחן סיום בפיזיקה .1-3שאלות מתוך שאלות 2עליך להשיב על -ונית פרק ראשון : גוף צפיד והרמ

1שאלה מספר

80lואורכו 10kgמוט אחיד שמסתו cm מונח על גבי צינור אופקי ונשען על קיר אנכי חלק היוצר זווית060 )המוט נמצא בשיווי משקל. עם המוט,)ראה תרשים

? מהם הכוחות שהמוט מפעיל על הצינור ועל הקיר .א

יש לקבוע את מקומו של הצינור במצב זה של שיווי משקל ?Aמהנקודה xבאיזה מרחק .ב

060מחליפים את הצינור החלק בצינור מחוספס כך שהזווית נשארת להיות .ג ואילו הצינור התומך

20xנמצא במרחק cm מהנקודהA .

חשב את כוח החיכוך שמפעיל הצינור על המוט.

2שאלה מספר

2וטבעת שרדיוסה Rכדור שרדיוסו 2R R, . מתגלגלים ללא החלקה על מישור משופע כמוראה בציור

יב לנקודת המגע בינו ובין המישור שני גופים מתחילים ממנוחה. מומנט ההתמד של הכדור מסב

2הוא

5

2mR 24ושל המטבעתmR מסת הכדורmוהטבעת שווה ל- m .

א. מהו יחס התאוצות הזוויתיות של הכדור והמטבע?

גופים לרדת לתחתית המישור?ב. מהו יחס הזמנים שלוקח לשני ה

ג. מהו יחס המהירויות הסיבובית של הגופים בהגיעם לתחתית המישור?

A

060 צינור

x

מוט

11

ציוןבר

3שאלה מספר

תלוי בקצהו האחד אל התקרה )ראה תרשים א(. אל קצהו השני של הקפיץ מחברים kשהקבוע שלו קפיץ

. Sות החוט היא . המסה קשורה בחוט מתוח לרצפה. במצב זה המסה בשיווי משקל ומתיחmמסה

נתון:

2 ; k=200 / ; S=50m kg N m N

מצא את גודל התארכות הקפיץ במצב הנתון? .א

)ראה תרשים ב(. מה mתולים מהתקרה קפיץ שני זהה לקפיץ הראשון, ואליו מחברים מסה זהה .ב

תהיה כעת התארכות הקפיץ במצב שיווי משקל ?

החוט נקרע ומתחילה תנועה הרמונית פשוטה. t = 0 ברגע

. Tואת זמן המחזור f, את התדירות ωות הזוויתית חשב את התדיר .ג

. Aחשב את משרעת התנודה .ד

מהי תאוצת המסה מיד לאחר שהחוט נקרע ? .ה

0a, שבו התאוצה של המסה tמהי מהירות המסה ברגע, .ו ?

11

ציוןבר

נקודות 17( , כל שאלה מקנה 7-4השאלות ) 4מתוך 3פרק ב' : עליך לענות על

4שאלה מספר

אל משקולת שמסתה קשורה באמצעות חוט, הכרוך סביב גלגלת שמסתה ניתנת להזנחה, 1mמסתה משקולת ש

2m 2, הגלגלת קשורה אל התקרה באמצעות חוט. מסהm קשורה

. 1mבחוט אל הקרקע. דינמומטר שמסתו זניחה מחובר לחוט המחבר את מסה

21נתון mm והמערכת במנוחה. ברגע מסוים נקרע החוט

.t כפונקציה של הזמן Fהגרף מתאר את הוראת הדינמומטר .המחובר לקרקע

? נמק.פוגעת בקרקע 1mמתי נקרע החוט המחובר לקרקע ? ומתי מסת .א

לקרקע . גדולה יותר קטנה יותר מהוראת 2m. המתיחות בחוט המקשר בין במצב בו החוט עדין לא נקרע .ב

הדינמומטר? נמק

.1mחשב את מסה .ג

לאחר שנקרע החוט המחובר לקרקע.חשב את תאוצת המערכת .ד

.2mחשב את מסה .ה

(.h) גובה 0t -ב 1mחשב את גובה מסה .ו

1m 2m

h

דינמומטר

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

0 1 2 3 4 5

NF

st

12

ציוןבר

5שאלה מספר

2mגוף שמסתו kg 3מחליק על גבי מסילה חלקה המסתיימת בקטע מעגלי זקוף שרדיוסוR m .

12Hהנמצאת בגובה Aמשחררים את הגוף מנקודה m מעל תחתית המסילהB .

? Dמסילה בנקודה מהו הכוח שמפעיל הגוף על הא.

? Bמהו הכוח שמפעיל הגוף על המסילה בנקודה ב.

, הרדיוס המכוון אליו יוצר זווית Cכשהגוף מגיע לנקודה

060של .עם האנך

? Cמהי מהירות הגוף בנקודה ג.

במסילה המעגלית ? שיש לשחרר את הגוף , על מנת שהוא ישלים סיבוב מלא Hמהו הגובה המנימלי ד.

6שאלה מספר

kgmגוף שמסתו 4 מתחיל את תנועתו מנקודהA במהירות שלsm

Av 8 על פני מסילה חלקהABC .

שאיננו חלק, m4אופקי וקיים בו קטע שאורכו CD. קטע Cונקודה Bהמסה עוברת דרך נקודה

טע . לאחר מכן המסילה שוב חלקה, בסוף הק25.0בינו לבין המסה הוא ומקדם החיכוך הקינטי

האופקי נמצא קפיץ שהקבוע שלוm

Nk 744,7 .

A mhAגובה נקודה 05.8 וגובה נקודהC mhC 2.4 . ראה תרשים.

הגדר את המושג הפיסיקלי כוח משמר. .א

ועד למצב שבו הקפיץ מכווץ כווץ Aהכוחות הפועלים במערכת על הגוף ?מהנקודה ציין את כל הכוח .ב

הקפיץ, וציין האם הוא הם כוחות משמרים.

. Bת מהירות הגוף בנקודות חשב א .ג

לאחר שעבר את הקטע הלא חלק לפני שהגיע לקפיץ. Dחשב את מהירות הגוף בנקודה .ד

חשב גודל הכיווץ המכסימלי של הקפיץ. .ה

AhCh

A

B

C D

13

ציוןבר

7שאלה מספר

שמסתו Aכדור 1

0.1m kg 0.8מוחזק במנוחה בקצהו של חוט אופקי שאורכוl m קשורה

לנקודה קבועה 1

O כדור שני .B שמסתו2

0.3m kg ,בעל אותו אורך תלוי במנוחה על חוט אנכיl הקשור

לנקודה קבועה 2

O .

Bבכדור אלסטית לחלוטין התנגשות מצח ממנוחה ותוך כדי תנועתו הוא מתנגש Aמשחררים את הכדור

)ראה תרשים א'(.

כהרף עין לפני ההתנגשות. Aמצא את מהירות )גודל וכיוון( הכדור .א

כהרף עין לפני ההתנגשות. Aמצא את המתיחות בחוט הקשור לכדור .ב

לאחר ההתנגשות. B, אליה יגיע החוט הקשור לכדור לאנךמצא את הזווית המרבית .ג

ממנוחה במצב אופקי. בהגיע הכדור לנקודה A, ומשחררים שוב את הכדור Bהכדור מסירים את .ד

S ניתק הכדור מהחוט )ראה תרשים ב'(. האם הגובה המרבי אליו יגיע הכדור לאחר הניתוק יהיה

גדול, קטן או שווה לגובה ממנו שוחרר ממנוחה ? נמק

14

ציוןבר

נקודות 11שאלה מקנה ( ה9-8השאלות ) 2מתוך 1פרק ג' : עליך לענות על

8שאלה מספר

. הכדור נמצא בשדה חשמלי אחיד A, מרחף בנקודה Qוטעון במטעןgr20 כדור קטן שמסתו

8000שעוצמתו Nm

E שכיונו מתואר בסרטוט )כיוון השדה בכיוון כוח בכובד( . המטען מרחף

בתוך השדה החשמלי .

?נמק.Qמה סימנו של המטען .א

.Qאת המטען חשב .ב

מוספים שדה חשמלי אחיד המאונך לשדה החשמלי הקיים. כיוון השדה החשמלי בזווית

036.87 1לשדהE 4000. גודל עוצמת השדה החשמלי Nm

E .

.2Eהשדה סרטט את כיוון מסלול תנועת הכדור לאחר הוספת .ג

חשב את מהירות הכדור כעבור שנייה. .ד

Q

A g

2E 1E

Q

A g

1E

15

ציוןבר

9שאלה מספר

קבוצת תלמידים ערכה ניסויים כדי למצוא את הכוח המגנטי הפועל על מטען חשמלי נקודתי

TBג מתוארים שדה מגנטי אחיד -רשים אבת 5.0 ומטעןCq 6104 .

ב כיוון השדה אל תוך הדף ובתרשים ג כיוון השדה ימינה. -בתרשים א ו

( שלפניך קבע אם פועל כוח מגנטי על המטען.3) –( 1א. בכל אחד מן המצבים )

נמק. –אם כן , חשב את גודלו וקבע את כיוונו, אם לא

. המטען מונח בשדה המגנטי 1 0v .) ראה תרשים א(

. המטען נכנס לשדה המגנטי במהירות 2 smv 30 דף )ראה תרשים ב(.ימינה , במישור ה

. המטען נכנס לשדה המגנטי במהירות 3 smv 30 .)בכיוון השדה המגנטי )ראה תרשים ג

( תהיה התנועה של המטען בקו ישר. נמק.3) –( 1ב. ציין באיזה מבין המצבים )

( תהיה התנועה של המטען בתאוצה. נמק.3) –( 1ג. ציין באיזה מבין המצבים )

בהצלחה!!!

16

ציוןבר

3מבחן מספר

נקודות 17השאלות, כל שאלה מקנה 3מתוך 2פרק א' : עליך לענות על

1שאלה מספר

. במצב זה הקפיץ התארך Oבנקודה kתלוי במנוחה על קפיץ בעל קבוע m = 2kgשמסתו גוף

, Oמתחת לנקודה 8cmהנמצאת Bביחס למצבו הרפוי.מושכים את הגוף עד לנקודה 10cm -ב

עוזבים את הגוף ממנוחה. הגוף מתחיל לבצע תנודה. t = 0וברגע

. kא. מצא את קבוע הקפיץ

בפעם הראשונה? O( מתי חולף הגוף בנקדה 1ב. )

? Oמהו גודלה של מהירות הגוף בנקודה (2)

( מתי הגוף ייעצר בפעם הראשונה?1ג. )

ברגע בו הוא נעצר לראשונה? B( מהו מרחקו מהנקודה 2)

ודל וכיוון ( ? ( מהי תאוצתו ברגע זה ) ג3)

מנקודת שיווי המשקל של התנודה. xכפונקציה של ההעתק aד. שרטט גרף של תאוצת הגוף

ציין ערכים מספריים על הצירים. )

ה. מהו גודלו המקסימלי של הכוח שהקפיץ מפעיל על הגוף? )

17

ציוןבר

2שאלה מספר

1.5kg=גוף שמסתו 1m מחובר אל קפיץ בעל קבועmNk 5000 הגוף מונח על משטח חלק ואופקי קליע .

נע במהירות של 0.5kg 2m=שמסתו smv 2000 .ופוגע בגוף הנמצא במנוחה והקפיץ רפוי ,

חשב:

הי המהירות המשותפת של הגוף והקליע מיד לאחר חדירת הקליע?א. מ

ב. מהי משרעת התנועה ההרמונית?

ג. כמה זמן יעבור עד שהגופים יחזרו לנקודת שווי המשקל בפעם הראשונה?

ד. מצא את המשוואה של מקום הגוף כפונקציה של הזמן מנקודה שווי המשקל?

ה. מצא משוואת המהירות כפונקציה הזמן?

3שאלה מספר

של הקורה קשור Bמחובר לקיר אנכי באמצעות ציר. קצה m1בעלת מסה ABקצה אחד של קורה אחידה

.m2על פני הקורה, מודבקת משקולת בעלת מסה Cלקיר באמצעות חבל. בנקודה

:נתון

m1=20 kgמסת הקורה

m2=5 kgמסת המשקולת

AB=4 mאורך הקורה

Tmax=250 [N] מתיחות מרבית בחבל לקריעה

מהציר. AC=1 mא. המשקולת מודבקת במרחק

( מצא את המתיחות בחבל.1)

שהציר מפעיל על הקורה.( מצא את גודלו וכיוונו של הכוח 2)

המרבי שבו ניתן להדביק את המשקולת כך שהחבל לא ייקרע. ACב. מצא את המרחק

1m2m

0v

18

ציוןבר

נקודות 17( , כל שאלה מקנה 7-4השאלות ) 4מתוך 3פרק ב' : עליך לענות על

4שאלה מספר

קשורים בחוט העובר על גלגלת. ניתן להזניח את מסת החוט והגלגלת ואת החיכוך A , Bשני גופים

נמצא על משטח אופקי, והחוט הקשור אליו מקביל למשטח. Bביניהם. גוף

מהגלגלת. dנמצא במרחק Bמעל לרצפה, וגוף hתלוי בגובה Aגוף

. mA = mB = 2kg ,h = 80cm ,d = 1mנתון:

נמצא על סף B, הגוף Bביחס לאופק פועל על גוף α = 36.87°הנטוי בזווית F = 60Nא. כאשר כוח

תנועה שמאלה.

למשטח. Bבין הגוף µכוך מצא את מקדם החי

הנח כי מקדמי החיכוך הסטטי והקינטי שווים.

הפסיק לפעול, והמערכת מתחילה לנוע ממנוחה. Fהכוח t = 0ברגע

: Bב. מצא את תאוצת הגוף

לא פגע ברצפה. A( כל עוד הגוף 1)

פגע ברצפה. A( מיד אחרי שהגוף 2)

ג.

ברצפה. Aירות שבה פגע הגוף ( מצא את המה1)

יפגע בגלגלת, נמק את קביעתך. B( קבע האם הגוף 2)

19

ציוןבר

5שאלה מספר

d (d ˂ L .)וגובה Lחרוז קטן נמצא בתוך קערה כדורית חלקה בעלת רדיוס

. ωמסובבים את הקערה סביב ציר אנכי במהירות זוויתית

θ, שבה הרדיוס יוצר זווית Aרות זוויתית קבועה, החרוז התייצב בנקודה א. בשעת סיבוב הקערה במהי

עם האנך.

. הוכח את הקשר

. d = 10cm, גובה הקערה cm20נתונים: רדיוס הקערה

dב. נתון :

מצא את המהירות הזוויתית המקסימלית שעבורה החרוז יישאר בתוך הקערה בשעת הסיבוב.

. ω = 8rad/sג. חשב את הגובה מעל לתחתית שבה נמצא החרוז, כאשר

בשתי קערות בעלות רדיוס שונה, ומסובבים את שתי הקערות במהירות ד. מניחים שני חרוזים זהים

זוויתית שווה,

כך שהחרוזים נעים במעגל אופקי.

. L1˂L2נתון:

קבע מהו הקשר הנכון בין הגבהים מהתחתית שבהם נמצאים החרוזים :

(1 )h1 = h2 (2 )h1˂h2 (3 )h1˃h2 .נמק את קביעתך .

21

ציוןבר

6שאלה מספר

אשר תלויים במנוחה על חוט. m2-ו m1באיור א' מתוארים שני כדורים צמודים

יוצא במהירות m2ברגע מסוים, מנגנון פנימי, אשר נמצא בין הכדורים, מפריד ביניהם כך שכדור

m2ברגע הגעתו לגובה מרבי וכדור m1ור )ראה איור ב'(. באיור ג', מתואר כד u2אופקית ימינה

מהנקודה בה היו תלויים הכדורים. dבנקודת פגיעתו בקרקע במרחק אופקי

)ראה תרשים( Hגובה התקרה

: נתון

m1= 1 kg m2=0.5 kg d=2.4 m H=3.8m

( הינה בהכרח u1מיד לאחר ההפרדה ) m1ירותו של כדור א. הסבר, במושגי שימור תנע, מדוע מה אופקית.

מיד לאחר ההפרדה בין הכדורים. m2מהירותו של כדור ,u2ב. מצא את

מיד לאחר ההפרדה בין הכדורים. m1מהירותו של כדור ,u1את ג. מצא

.m1שבה סוטה החוט שעליו תלוי כדור הזווית המרבית יחסית לאנך ,θד. מצא את

21

ציוןבר

7שאלה מספר

של המסילה DEשל המסילה אופקי ומחוספס . הקטע AB. הקטע ABCDEבתרשים מתוארת מסילה

.חלק .כל שאר חלקי המסילה חלקיםאופקי ו

נתון:

. Eהמינימלית הדרושה כדי שהגוף יגיע לנקודה Bvא. מצא את המהירות

. ABאופקי פועל עליו לאורך הקטע F, כאשר כוח Aב. הגוף מתחיל לנוע ממנוחה , בנקודה

. Eדרוש כדי שהגוף יגיע לנקודה ה Fמצא את גודלו של הכוח

ג. מהו גודל מהירות הפגיעה בקרקע ?

0.9 m=0.5kg

1.0 =0.3

1.8

0.4

A

C

D

AB m

h m

h m

h m

22

ציוןבר

נקודות 11( השאלה מקנה 9-8השאלות ) 2מתוך 1פרק ג' : עליך לענות על

8פר שאלה מס

. ABשני מטענים נקודתיים ממוקמים בקודקודיו של משולש ישר זווית בקצותיו של היתר

, והשדה השקול שיוצרים שני המטענים הוא Bנתון כי גודל המטען המוצב בקודקוד

) ראה תרשים (. ABמאונך לצלע Cבקודקוד

.ו מצא את סימני המטענים .א

.Eמצא את גודל השדה השקול .ב

.מצא את גודל מטען .ג

, כדור טעון במטען שגודלו Cמציבים בקודקוד .ד

והכדור נותר לעמוד במנוחה. מצא את מסת הכדור )אין להזניח את כוח הכובד(.

9שאלה מספר

KLMN צורתו ריבוע , שבו שורר שדה מגנטי אחיד שעוצמתו הוא אזור שB וכיוונו "יוצא מהדף". אורך

. אלומה המורכבת משלושה סוגי חלקיקים נכנסת לתוך השדה dהצלע של הריבוע הוא

. מסלולי החלקיקים מתוארים בתרשים.KN ,AK = AN, בניצב לצלע Aבנקודה

. C ,CM = CNיצא מהשדה בנקודה 1חלקיק

. D ,DM = DLיצא מהשדה בנקודה 2חלקיק

. Kיצא מהשדה בנקודה 3חלקיק

א. קבע עבור כל אחד מהחלקיקים אם הוא טעון במטען חיובי,

במטען שלילי, או שאינו טעון כלל. נמק את קביעתך.

ברגע כניסתם לשדה. vב. ידוע שלכל החלקיקים הייתה מהירות שווה

. d , v , πזמן תנועתו של כל אחד מהחלקיקים באמצעות בטא את משך

, d = 20cm: אורך הצלע של הריבוע נתוניםג.

TB -וגודל השדה המגנטי שווה ל v = 4.8· 105 m/sמהירות החלקיקים 02.0

המטען של כל החלקיקים הטעונים שווה למטען האלקטרון גודל

. 3ושל חלקיק 1מצא את המסה של חלקיק

ת סוגי החלקיקים ינועו בו בקו ישר גם שדה חשמלי אחיד, כך ששלוש KLMNד. רוצים ליצור באזור

.במהירות קבועה. מצא את עוצמתו של השדה החשמלי וקבע את כיוונו