בתרשים שלפניך מוצגת מערכת למדידת מסה של גופים (שלא באמצעות מאזני קפיץ). המערכת מורכבת מקפיץ שהקבוע שלו k, ועליו מונח משטח A שמסתו m_A. מסת הקפיץ זניחה. מניחים גוף B, שאת מסתו m_B רוצים למדוד, על גבי המשטח A, ומחברים ביניהם, כדי שהמשטח A והגוף B יישארו צמודים בכל מהלך הניסוי.

מסיטים את המערכת ממצב שיווי משקל משיקול כדי שתבצע תנועה הרמונית פשוטה (תה"פ). מודדים את הזמן של 10 מחזורי תנודה ומחשבים את זמן המחזור הממוצע T .

סעיף א. הסבר מהו היתרון במדידת זמן של 10 מחזורים לעומת מדידת זמן מחזור אחד.

בטא את מסת הגוף m_B כפונקציה של זמן המחזור הממוצע T .

באמצעות הגרף שלפניך אפשר לקבוע את מסת הגוף m_B על פי זמן המחזור הממוצע T .

סעיף ג. בגרף שלפניך לא מופיעים זמני מחזור הקטנים מ-1.0s . הסבר מדוע במערכת זו אי אפשר למדוד זמני מחזור הקטנים מ-1.0s .

נתון כי מסת המשטח היא m_A = 1kg . חשב את קבוע הקפיץ k .

נסמן: F_sp — הכוח שהקפיץ מפעיל על המסה m . m = m_A + m_B . לפניך ארבעה תרשימי כוחות הפועלים על המסה m בנקודות שונות במהלך תנועתה.

סעיף ה. התייחס לכל אחד מן התרשימים (1)-(4), וקבע אם נמצאת בנקודת שיווי משקל, מעליה או מתחתיה. העתק את הטבלה למחברתך וסמן בה את קביעותיך.