אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — מכניקה (שאלון 36361)מבחן 2022 · קיץ מועד א · שאלה 3כל שאלות המבחן ←
דינמיקהתנועה מעגלית

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

תרשים המערכת המסתובבת (בפרספקטיבה). שולחן עגול אופקי בעל ארבע רגליים מונח על משטח עגול (מסתובב). במרכז השולחן חור קטן (אליפסה) שממנו נמשך ימינה קו אופקי אל מלבן ובתוכו האות B (גוף

סעיף א

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.

סעיף ב

חשבו את התדירות f .

סעיף ג

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 ?

סעיף ד

חשבו את מקדם החיכוך הסטטי μ_s המינימלי הקיים בין השולחן לגוף B , המאפשר תנועה זו.

סעיף ה

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.

סעיף ו

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.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי