בתרשים שלפניכם מוצגת מערכת המורכבת ממסילה חלקה PABCD. קטע המסילה ABCD הוא חלק ממעגל אנכי שרדיוסו R. בנקודה C, הנקודה הגבוהה ביותר במסילה, יש חיישן, וברגע שמופעל עליו כוח שגודלו לפחות N_C,min נסגר מעגל חשמלי שמדליק נורה.
בתרשים שלפניכם מוצגת מערכת המורכבת ממסילה חלקה PABCD. קטע המסילה ABCD הוא חלק ממעגל אנכי שרדיוסו R. בנקודה C, הנקודה הגבוהה ביותר במסילה, יש חיישן, וברגע שמופעל עליו כוח שגודלו לפחות N_C,min נסגר מעגל חשמלי שמדליק נורה.
בשאלה זו יש להזניח את התנגדות האוויר.
המסילה חלקה (ללא חיכוך); קטע ABCD הוא חלק ממעגל אנכי שרדיוסו R
[טבלת מדידות] h(m) = 0.6 , 0.8 , 1.0 , 1.2 , 1.4
[טבלת מדידות] N_C(N) = 0.20 , 0.55 , 0.75 , 0.95 , 1.20
N_C,min = 0.6N — הכוח המינימלי שצריך להפעיל על החיישן כדי שהנורה תידלק
h_1 = שיעור ה־ x של נקודת החיתוך בין קו המגמה לבין הציר האופקי
מחזיקים כדור קטן שמסתו m על המסילה בגובה h מעל פני הקרקע, ומשחררים אותו ממנוחה. הכדור נע על המסילה וברגע שהוא מגיע לנקודה C החיישן מציג את ערך הכוח המופעל עליו, N_C .
סעיף א. (1) סרטטו את תרשים הכוחות הפועלים על הכדור בחולפו בנקודה C . ליד כל כוח ציינו את שמו ומה מפעיל אותו. (2) בטאו את גודל הכוח N_C המופעל על החיישן כפונקצייה של הגובה h . השתמשו בפרמטרים R , m ו־ g .
חוזרים ומשחררים את הכדור ממנוחה כמה פעמים, בכל פעם מגובה h אחר, ורושמים את ערכי הכוח שמציג החיישן, N_C . תוצאות המדידות מוצגות בטבלה שלפניכם.
סעיף ב. (1) סרטטו את דיאגרמת הפיזור של הכוח N_C כפונקצייה של הגובה h . (2) הוסיפו קו מגמה לדיאגרמת הפיזור שסרטטתם.
היעזרו בגרף וחשבו את רדיוס המעגל R ואת מסת הכדור m .
נתון: הכוח המינימלי שצריך להפעיל על החיישן כדי שהנורה תידלק הוא N_C,min = 0.6N .
סעיף ד. קבעו או חשבו את הגובה המינימלי h_min שממנו יש לשחרר את הכדור כדי שהנורה תידלק.
מסמנים ב־ h_1 את שיעור ה־ x של נקודת החיתוך בין קו המגמה לבין הציר האופקי.
סעיף ה. אילו היו משחררים את הכדור מגובה h_1 , האם גודל מהירות הכדור בנקודה C היה שווה לאפס? אם כן – נמקו את תשובתכם, אם לא – חשבו את גודל המהירות של הכדור בנקודה זו.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.