נתונה מערכת המורכבת משולחן אופקי שבמרכזו יש חור, ושני גופים A ו־ B (ראו תרשים). גוף B מונח על השולחן וגוף A הוא סלסלה התלויה מתחת לשולחן, באמצעות חבל העובר דרך החור ומחובר לגוף B. החיכוך בין החבל ובין שפת החור שבשולחן ניתן להזנחה.
נתונה מערכת המורכבת משולחן אופקי שבמרכזו יש חור, ושני גופים A ו־ B (ראו תרשים). גוף B מונח על השולחן וגוף A הוא סלסלה התלויה מתחת לשולחן, באמצעות חבל העובר דרך החור ומחובר לגוף B. החיכוך בין החבל ובין שפת החור שבשולחן ניתן להזנחה.
המרחק בין גוף B לבין מרכז החור שבשולחן הוא ℓ . השולחן וגוף B , המונח עליו, מוצבים על משטח המסתובב בתדירות קבועה, f . מרכז השולחן הוא מרכז הסיבוב. גודל המרחק ℓ ותדירות הסיבוב של המערכת, f , נשארים קבועים בכל מהלך השאלה.
m_A = 0.1kg
m_B = 0.3kg
ℓ = 0.4m
החיכוך בין החבל ובין שפת החור זניח

במצב המתואר לא פועל כוח חיכוך בין גוף B לבין השולחן.
סעיף א. התייחסו למצב זה, וסרטטו את תרשים הכוחות הפועלים על כל אחד משני הגופים. ליד כל כוח רשמו את שמו.
חשבו את התדירות f .
במקרה אחר הוסיפו לסלסלה A משקולת שמסתה שווה למסת הסלסלה. המרחק ℓ והתדירות f לא השתנו. במצב זה פועל כוח חיכוך סטטי בין גוף B לבין השולחן.
סעיף ג. מהו גודלו ומהו כיוונו של כוח החיכוך הסטטי הפועל על גוף B ?
חשבו את מקדם החיכוך הסטטי μ_s המינימלי הקיים בין השולחן לגוף B , המאפשר תנועה זו.
בלי להוריד את המשקולת שהוסיפו לסלסלה, חיברו מעל גוף B גוף נוסף, C , שמסתו m_C . במצב זה שני הגופים, B ו־ C , מסתובבים כעת יחד בתנועה מעגלית שרדיוסה ℓ ותדירותה f .
סעיף ה. אילו מסת גוף C הייתה שווה למסת גוף B (m_B = m_C), הסבירו מדוע במצב זה לא היה פועל כוח חיכוך סטטי בין גוף B לבין השולחן.
אילו מסת גוף C הייתה גדולה ממסת גוף B (m_B < m_C), קבעו את כיוון כוח החיכוך הסטטי שהשולחן היה מפעיל על גוף B . נמקו את קביעתכם.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.