Mid060813

יש לענות על 3 מתוך 4 השאלות,שאלה 4 חובה!

שאלה 1

לפניך גרף מהירות – זמן של קרונית הנעה על מסילה ישרה. ברגע t = 0 הייתה הקרונית בנקודה A ונעה צפונה. מרגע t = 37 s מהירות הקרונית נשארת קבועה.

א. חשב, מתי משנה הקרונית את כיוון תנועתה:

1. בפעם הראשונה. t = 10 s

2. בפעם השניה. t = 35 s (8)

ב. מתי נמצאת הקרונית במרחק המקסימלי מדרום לנקודה A , ומהו מרחק זה? (9) t = 35 s ; x = 160 m

ג. מתי נמצאת הקרונית במרחק של 120 m מצפון לנקודה A ? (8) t = 71 s

ד. הנח כי ראשית ציר x בנקודה A וכיוונו בהתאם לנתונים. איזה מבין הגרפים הבאים יכול לתאר את מקום הקרונית כתלות בזמן? (הגרפים לא מדויקים, התייחס לצורת הגרף בלבד). (8) גרף מספר 3.

שאלה 2

גוף A, בעל מסה m_A = 5 kg, נמצא על מדרון שזוית שיפועו α = 53.13° וקשור בעזרת חוט וגלגלת לגוף B, שמסתו m_B = 2.5 kg. המרחק של גוף A מתחתית המדרון הוא L = 2 m, כאשר החצי העליון של המדרון חלק ובחציו התחתון קיים מקדם חיכוך קינטי m_k = 0.75 בין גוף A למדרון (ראה שרטוט). הנח כי גוף B לא מגיע לגלגלת במשך תנועתו.

משחררים את המערכת ממנוחה.

א. חשב את תאוצת גוף A עבור תנועתו בחלק החלק. (8) a = 2 m/s² לכיוון מטה

ב. לאחר כמה זמן ובאיזו מהירות יגיע גוף A לסוף הקטע החלק? (8) v = 2 m/s ; t = 1 s

ג. חשב את תאוצת גוף A בחלק הלא חלק של המדרון. (10) a = 1 m/s² לכיוון מעלה

ד. האם גוף A יגיע לתחתית המדרון? אם כן – חשב באיזו מהירות יגיע. אם לא – חשב היכן יעצר גוף A. (7)

יגיע במהירות v = 1.414 m/s

שאלה 3

מסלול ABCD הוא חלק בעוד הקטע DE אינו חלק. הקטעים AB ו- DE אופקיים. גובה הנקודה הגבוהה C מעל הקטע AB הוא H = 1.2 m וגובה הקטע DE מעל הקטע AB הוא h = 0.4 m. לוחצים עגלה בעלת מסה m = 5 kg אל קפיץ בעל קבוע אלסטיות k = 480 N/m ומשחררים ממנוחה (ראה שרטוט).

א. מה הכיווץ המזערי של הקפיץ הדרוש כדי שהעגלה תגיע לנקודה D? (10) DL = 0.5 m

לוחצים את העגלה לקפיץ למרחק DL = 60 cm ומשחררים ממנוחה.

ב. חשב את מהירות העגלה כאשר תגיע לנקודה B. (6) v_B = 5.879 m/s

ג. חשב את מהירות העגלה כאשר תגיע לנקודה D. (8) v_D = 5.154 m/s

ד. מהו מקדם החיכוך בין העגלה לבין המשטח DE, אם העגלה נעצרה במרחק d = 2.25 m? (9) m_k = 0.5902

שאלה 4

בחר באחד משני החלקים: חלק ראשון או חלק שני

חלק ראשון

א. שלושה מטענים נקודתיים מקובעים בשלוש נקודות A , B , C הנמצאות לאורך ישר.

ידוע שהמטענים q_B ו - q_C הם חיוביים, והכוח החשמלי השקול הפועל על המטען q_C כיוונו שמאלה.

חסר שרטוט

1. קבע את סימן המטען q_A , נמק את קביעתך. (8) שלילי.

2. קבע מהו הקשר בין גודל המטענים המוצבים בנקודות A , B ונמק את קביעתך: (9)

א. |q_A| = |q_B|

ב. |q_A| > |q_B|

ג. |q_A| < |q_B| ב' נכון.

ב. בתרשים מתואר משולש שווה – שוקיים ABC ( AB הוא בסיס המשולש ). בקודקודים A , B של המשולש מקובעים שני מטענים נקודתיים שווים בגודלם |q_A| = |q_B| , סימן המטען שבקודקוד B הוא חיובי.

על אלקטרון הנמצא בקודקוד C פועל כוח חשמלי אופקי ימינה ( מקביל ל – AB ).

1. מהו כיוונו של וקטור השדה החשמלי שיוצרים המטענים בנקודה C ? נמק! (8) אופקי שמאלה.

2. קבע את סימן המטען q_A , נמק את קביעתך. (8) שלילי.

חסר שרטוט

חלק שני

כדור קטן B מרחף ( במנוחה ) מתחת לכדור קטן A התלוי על חוט.

חסר שרטוט

נתונים: מסות הכדורים m_A = 50 gr , m_B = 20 gr

מטען הכדור A חיובי q_A = +5 µC

גודל מטענו של כדור B |q_B|= 4 µC, סימנו אינו ידוע.

א. מהו סימן מטענו של הכדור B ? נמק! (8) שלילי.

ב. השב על הסעיפים הבאים: (15)

1. מצא את המרחק בין מרכזי הכדורים r במצב זה. 0.95 m

2. חשב את המתיחות בחוט במצב זה. 0.7 N

3. אם נחזיק את הכדור B במנוחה בנקודה נמוכה יותר - האם המתיחות בחוט תהיה גדולה מזו שחישבת, קטנה ממנה או שווה לה? נמק! קטנה.

ג. מסלקים את הכדור A ומפעילים שדה חשמלי אחיד, כך שהכדור B מרחף. קבע את כיוונו של השדה וחשב את עוצמתו. (10) 50000 N/C אנכית מטה.

בהצלחה!!!