נתונה מסילה ABC המורכבת ממישור משופע AB וממישור אופקי BC (ראו תרשים א).
עורכים ארבעה ניסויים. בכל אחד מן הניסויים מציבים בנקודה C גוף קטן שמסתו m = 100gr ומקנים לו מהירות התחלתית v_0 = 4 m/s לכיוון נקודה B . הגוף נע, עובר בנקודה B וממשיך במעלה המישור המשופע. התנגדות האוויר ניתנת להזנחה.
m = 100gr (כמודפס בשאלון) — 0.1kg
v_0 = 4 m/s מנקודה C לכיוון B
ניסוי ראשון: כוח החיכוך בין הגוף למסילה ניתן להזנחה
ניסויים שני–רביעי: כוח החיכוך בין הגוף למסילה לא ניתן להזנחה
ניסוי שני: הגוף נעצר רגעית בנקודה A_1 שגובהה נמוך ב־20% מגובהה של נקודה A
ניסוי שלישי: כוח חיצוני F שגודלו קבוע וכיוונו בכל רגע כיוון תנועת הגוף, מ־ C עד A_1 ; גודל מהירות הגוף בהגיעו ל־ A_1 שווה ל־ 4 m/s
ניסוי רביעי: כוח חיצוני F שגודלו זהה לזה של הניסוי השלישי, כיוונו אופקי שמאלה בכל רגע, מ־ C והלאה; במעלה המישור המשופע הגיע הגוף למהירות שגודלה 4 m/s
בניסוי הראשון בלבד כוח החיכוך בין הגוף למסילה ניתן להזנחה. חשבו את h , גובהה של הנקודה A שבה הגוף נעצר רגעית.
בסעיפים הבאים כוח החיכוך בין הגוף למסילה לא ניתן להזנחה. בניסוי השני, הגוף נעצר רגעית בנקודה A_1 , שגובהה נמוך ב־ 20% מגובהה של נקודה A (ראו תרשים ב).
סעיף ב. חשבו את עבודת כוח החיכוך במהלך תנועת הגוף בניסוי השני מנקודה C לנקודה A_1 .
חשבו את גודל מהירותו של הגוף בניסוי השני בחולפו שוב בנקודה C .
בניסוי השלישי, הופעל על הגוף בכל מהלך תנועתו מנקודה C עד לנקודה A_1 כוח חיצוני F שגודלו קבוע וכיוונו בכל רגע זהה לכיוון תנועת הגוף (ראו תרשים ג). נתון כי גודל מהירות הגוף בהגיעו לנקודה A_1 שווה לגודל מהירותו ההתחלתית ( 4 m/s ).
סעיף ד. חשבו את עבודת הכוח החיצוני F במהלך התנועה בניסוי השלישי מנקודה C עד לנקודה A_1 .
בניסוי הרביעי הופעל על הגוף בכל מהלך תנועתו מנקודה C והלאה, כוח חיצוני F שגודלו זהה לגודלו של הכוח בניסוי השלישי וכיוונו אופקי שמאלה בכל רגע (ראו תרשים ד). נתון שבמהלך תנועתו במעלה המישור המשופע הגוף הגיע למהירות שגודלה 4 m/s .
סעיף ה. קבעו אם בניסוי הרביעי, במהלך תנועתו במעלה המישור המשופע הגיע הגוף למהירות שגודלה 4 m/s לפני הנקודה A_1 , בנקודה A_1 או אחריה. נמקו את קביעתכם.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.