אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — מכניקה (שאלון 36361)מבחן 2022 · קיץ מועד א · שאלה 6כל שאלות המבחן ←
כבידהחוק הכבידה

«בראשית 2» הוא שמה של חללית ישראלית שמתכננים המהנדסים של חברת SPACE IL ומתכוונים לשגר לעבר הירח בעוד כמה שנים. החללית מתוכננת לשאת על סיפונה שתי נחתות שינחתו בשני אתרים שונים על פני הירח.

השאלה שלפניכם נכתבה בהשראת תוכנית השיגור של «בראשית 2», אולם הנתונים אינם זהים לאלה שבתוכנית. חללית שעל סיפונה שתי נחתות, נחתת 1 ונחתת 2 , משוגרת מכדור הארץ על גבי טיל ונעה לעבר הירח.

הנתונים המספריים (מסת הירח, מסת כדור הארץ, המרחק ארץ–ירח, רדיוס הירח וקבוע הכבידה) נלקחים מדפי הנוסחאות והנתונים המצורפים

h = 260km — גובה מסלולה המעגלי של נחתת 2 מעל פני הירח (נתון לסעיף ג)

כאשר נחתת 1 משלימה תשעה סיבובים סביב הירח, נחתת 2 משלימה עשרה סיבובים (נתון לסעיף ב)

ארבעה תרשימים זה לצד זה, ממוספרים באותיות מימין לשמאל: «תרשים א» (הימני), «תרשים ב» , «תרשים ג» , «תרשים ד» (השמאלי). בכל תרשים קו אופקי מייצג את פני הירח (מימין לתרשים א מופיע הכי

סעיף א

חשבו באיזה מרחק ממרכז כדור הארץ הגודל של כוח המשיכה שמפעיל כדור הארץ על הטיל שווה לגודל של כוח המשיכה שמפעיל הירח על הטיל.

סעיף ב

בסעיפים ב–ה הניחו שכוח המשיכה שמפעיל כדור הארץ על החללית ועל הנחתות ניתן להזנחה ביחס לכוח המשיכה שמפעיל עליהם הירח. החללית מכניסה כל אחת מן הנחתות למסלול מעגלי אחר מסביב לירח: את נחתת 1 למסלול מעגלי שרדיוסו r_1 , ואת נחתת 2 למסלול מעגלי שרדיוסו r_2 . כאשר נחתת 1 משלימה תשעה סיבובים סביב הירח, נחתת 2 משלימה עשרה סיבובים סביבו.

סעיף ב. חשבו את r_1 / r_2 .

סעיף ג

נחתת 2 נעה במסלול מעגלי סביב הירח בגובה h = 260km מעל פני הירח.

סעיף ג. האם יש לנחתת 2 תאוצה במהלך תנועתה המעגלית סביב הירח? אם כן – חשבו את גודל התאוצה של הנחתת. אם לא – נמקו מדוע לנחתת 2 אין תאוצה.

סעיף ד

בנוסחת הכבידה העולמית המסות של שני גופים מופיעות באופן סימטרי. הדבר נמצא בהתאמה לאחד מחוקי ניוטון.

סעיף ד. ציינו את שמו של החוק הזה (או נסחו אותו), והסבירו את הקשר בינו לבין נוסחת הכבידה העולמית.

סעיף ה

תנועתה של כל אחת משתי הנחתות נשלטת באמצעות מנוע סילון הפולט גז בעת פעולתו. בשלב הנחיתה של נחתת 1 על פני הירח היא נעה לעברו לאורך מסלול ישר המאונך לפני הירח, ונעצרת (עצירה רגעית) בנקודה מסוימת O הנמצאת מעל פני הירח. תרשימים א–ג שלפניכם מתארים מצבים שבהם המנוע פולט סילון גז בכיוונים שונים, ותרשים ד מתאר מצב שבו המנוע אינו מופעל ואינו פולט סילון גז.

סעיף ה. קבעו באיזה מן התרשימים א–ד מתואר מצב שמאפשר עצירה רגעית של הנחתת בנקודה O . 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