בתרשים 1 שלפניכם מתוארת מערכת המורכבת ממישור משופע חלק וממשטח אופקי מחוספס.

(1) קבעו אם האנרגייה המכנית של הגוף נשמרת בכל אחד משני קטעי התנועה (המישור המשופע והמשטח האופקי). נמקו את קביעותיכם. (2) קבעו אם תנע הגוף נשמר בכל אחד משני קטעי התנועה (המישור המשופע והמשטח האופקי). נמקו את קביעותיכם.

נתונים שני גופים: גוף A שמסתו m_A = 0.4kg וגוף B שמסתו m_B = 1.2kg . נתון כי מקדם החיכוך בין כל אחד מן הגופים לבין המשטח האופקי הוא זהה. משחררים את גוף A מגובה h = 0.6m . הגוף נעצר על המשטח האופקי לאחר שעבר על גביו מרחק x_A = 1.5m .

סעיף ב. חשבו את מקדם החיכוך בין המשטח האופקי לבין הגוף A .

אילו היו משחררים את גוף B מאותו הגובה, האם המרחק שהוא היה עובר על פני המשטח האופקי היה גדול מ־ x_A , שווה לו או קטן ממנו? נמקו את תשובתכם.

משאירים את גוף A על המשטח האופקי ומשחררים את גוף B מנקודה כלשהי על המישור המשופע. גוף B מתנגש בגוף A התנגשות אלסטית לחלוטין. גודל המהירות של גוף B רגע לפני ההתנגשות הוא 4 m/s . הניחו כי זמן ההתנגשות קצר מאוד וכי הכיוון החיובי נקבע בכיוון ימין.

סעיף ד. מהו המתקף (גודל וכיוון) שפעל על גוף B בהתנגשות זו?

במקרה אחר משחררים את גוף A פעמיים: בפעם הראשונה משחררים את גוף A ממנוחה מגובה מסוים H במעלה המישור המשופע כעת בזווית α (ראו תרשים 2א). בפעם השנייה מגדילים את זווית הנטייה של המישור המשופע לזווית β , ומשחררים את גוף A ממנוחה מאותו הגובה H כמו בפעם הראשונה (ראו תרשים 2ב). בשתי הפעמים הגוף נע על המסלול בלי להתנגש בגופים אחרים. נסמן ב־ J_1 את גודל המתקף שפעל על הגוף מרגע תחילת התנועה ועד תחתית המישור המשופע בפעם הראשונה. נסמן ב־ J_2 את גודל המתקף שפעל על הגוף מרגע תחילת התנועה ועד תחתית המישור המשופע בפעם השנייה.

סעיף ה. קבעו מהו הביטוי הנכון מבין הביטויים 1–4 שלפניכם. נמקו את קביעתכם.

1. J_1 > J_2

2. J_1 = J_2

3. J_1 < J_2

4. אי אפשר לדעת איזה מתקף גדול יותר ללא ערכים מספריים של הזוויות.

5. J_1 > J_2

6. J_1 = J_2

7. J_1 < J_2

8. אי אפשר לדעת איזה מתקף גדול יותר ללא ערכים מספריים של הזוויות.