בגרות פיזיקה מכניקה, קיץ 2019 מועד א'

חשב את גודל המהירות ההתחלתית שבה נזרק הכדור.

(1) קבע אם גודל המהירות הרגעית של הכדור בנקודה C קטן מגודל המהירות הרגעית בנקודה A , גדול ממנו או שווה לו. נמק את קביעתך. (2) קבע אם התאוצה של הכדור בנקודה B זהה לתאוצתו בנקודה A . נמק את קביעתך. בתשובתך התייחס לגודל ולכיוון של התאוצה.

חשב את המהירות הממוצעת (גודל וכיוון) של הכדור במהלך תנועתו, מרגע הזריקה ועד לסף פגיעתו בקרקע.

סרטט במחברתך גרף של מהירות הכדור כפונקציה של הזמן במהלך תנועתו, מרגע הזריקה ועד לסף פגיעתו בקרקע. בגרף שסרטטת סמן באותיות a, b, c, ו־d את הנקודות המייצגות בהתאמה את המהירות של הכדור בנקודות A, B, C ו־D .

האדם זרק את הכדור פעם נוספת מאותו מקום ובאותה מהירות התחלתית (גודל וכיוון). ברגע שהכדור חלף בנקודה C הופעל עליו כוח אופקי רגעי.

סעיף ה. קבע אם הגרף y(t) הנתון בשאלה ישתנה בגלל הפעלת הכוח. נמק את קביעתך.

ברגע t=0 הפעילו את החייש, שחררו את הגוף m_1 והגוף התחיל לנוע במעלה המישור. על מסך המחשב התקבלה טבלת הערכים שלפניך, המציגה את מהירות הגוף m_1 כפונקציה של הזמן. [טבלה] t(s) = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 [טבלה] v(m/s) = 0.45, 0.70, 1.15, 1.50, 1.95, 2.25 הנח כי הגוף m_1 אינו מגיע עד לגלגלת וכי הגוף m_2 אינו מגיע עד לרצפה.

סעיף א. התבסס על הטבלה הנתונה וסרטט גרף של מהירות הגוף m_1 כפונקציה של הזמן.

חשב את שיפוע הגרף וציין את משמעותו הפיזיקלית.

רשום את משוואות הכוחות של כל אחד משני הגופים.

חשב את מתיחות החוט במהלך התנועה.

כעבור שנייה אחת מתחילת המדידה נקרע החוט.

סעיף ה. חשב את a_1/a_2 , היחס בין התאוצות של הגופים m_1 ו־ m_2 , לאחר קריעת החוט.

קבע איזה מן הגרפים 1-4 שלפניך מתאר נכון את מהירות הגופים כתלות בזמן מרגע קריעת החוט. נמק את קביעתך.

מתחילים לסובב את הגליל סביב הציר OP , ומהירותו הולכת וגדלה. כאשר מהירות הסיבוב של הגליל מגיעה לערך מסוים, מורידים למטה את רצפת הגליל, אך מיקומו של האדם ביחס לדופן הגליל לא משתנה (ראה תרשים 2). הסעיפים שלפניך מתייחסים למצב המתואר בתרשים 2, שבו אין מגע בין רגלי האדם לרצפת הגליל.

סעיף א. סרטט במחברתך את תרשים הכוחות הפועלים על האדם. ליד כל כוח רשום את שמו.

רשום את משוואת הכוחות הפועלים על האדם בכל אחד משני הצירים, הציר האנכי והציר האופקי (הרדיאלי).

חשב את הגודל של המהירות הזוויתית המינימלית הדרושה כדי שהאדם יישאר צמוד לדופן הגליל, מבלי שמיקומו האנכי ישתנה.

קבע אם תשובתך על סעיף ג תשתנה אם מסת האדם תהיה 90kg . הנח שמקדם החיכוך לא השתנה. נמק את תשובתך.

מסובבים את הגליל במהירות זוויתית ω = 2.6 1/s , שבה מיקומו של האדם ביחס לדופן הגליל לא משתנה.

סעיף ה. חשב את הגודל של כוח החיכוך הסטטי הפועל על אדם שמסתו m = 90kg במהירות זו.