תלמידים ערכו ניסוי חקר תנועה באמצעות מערכת המורכבת משני גופים: גוף שמסתו m_1 = 0.5kg וגוף שמסתו m_2. הגוף m_1 מוחזק במנוחה על מישור משופע חלק, וקשור לגוף m_2 באמצעות חוט העובר על פני גלגלת חסרת חיכוך (ראה תרשים). המישור המשופע נטוי בזווית α = 30° לאופק. בתחתית המישור מוצב חייש תנועה S_x, הניצב למישור המשופע ומחובר למחשב. הכיוון החיובי של תנועת הגוף m_2 נקבע כלפי מטה, והכיוון החיובי של תנועת הגוף m_1 נקבע במעלה המישור. הנח כי התנגדות האוויר, מסת הגלגלת ומסת החוט זניחות.

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.