תלמיד ערך שני ניסויים בזה אחר זה. בכל אחד מן הניסויים, גוף קטן שמסתו m היה מונח בנקודה A, בתחתית מדרון הנטוי בזווית 30° לאופק.

בניסוי הראשון העניק התלמיד לגוף מהירות התחלתית v_A, בכיוון מעלה המדרון ובמקביל אליו (ראו תרשים 1). הגוף עלה עד הנקודה B1, נעצר לרגע, וירד חזרה לנקודה A. הגוף הגיע לנקודה A במהירות שגודלה v_A1. נתון: |v_A| = |v_A1|, גובה הנקודה B1 מעל הקרקע h_B1 = 0.45m.

סעיף א. התבססו על שיקולי עבודה ואנרגייה, וחשבו את המהירות v_A.

בניסוי השני החליף התלמיד את המדרון הנתון במדרון הנטוי באותה זווית אך עשוי מחומר אחר, וחזר על הניסוי. התלמיד העניק לאותו הגוף את אותה המהירות v_A (שחישבתם בסעיף א). הפעם עלה הגוף רק עד הנקודה B2, נעצר לרגע, וירד חזרה לנקודה A. הגוף הגיע לנקודה A במהירות שגודלה v_A2. נתון: מסת הגוף m=0.2kg, גובה הנקודה B2 מעל הקרקע h_B2=0.3m, |v_A| ≠ |v_A2|. התייחסו לניסוי השני וענו על סעיפים ב–ד שלפניכם.

סעיף ב. (1) קבעו או חשבו את האנרגייה הקינטית ואת האנרגייה הפוטנציאלית בנקודות A ו־B2 במהלך עליית הגוף. (2) חשבו את העבודה של כוח החיכוך במהלך עליית הגוף מהנקודה A עד הנקודה B2. (3) חשבו את כוח החיכוך f שפעל על הגוף במהלך עלייתו.

בתרשים 2 נתון גרף המתאר את גודל מהירות הגוף כפונקצייה של הזמן בכל מהלך תנועתו. (1) קבעו איזה גודל פיזיקלי מייצג השטח הכלוא בין הגרף ובין הציר האופקי (ציר הזמן). (2) התבססו על תשובתכם על תת־סעיף (1), וחשבו את הזמן t1 המוצג בגרף.

קבעו איזה גרף מן הגרפים I–IV שלפניכם מתאר נכון את תלות האנרגייה הקינטית של הגוף בזמן, במהלך עליית הגוף מנקודה A עד הנקודה B2 בניסוי השני. נמקו את קביעתכם.