בעיות חוק שני 2

שאלות חוק II של ניוטון – מערכת גופים

15. נתונה מערכת של שתי מסות הקשורות בחוט הכרוך בגלגלת אידיאלית קבועה. נתון כי m = 4 kg וכן נתון כי M = 6 kg. חשב את גודל ואת כיוון התאוצה של הגוף בעל מסה m.

16. נתונה מערכת של שני גופים, A ו- B, הקשורים בחוט הכרוך בגלגלת אידיאלית קבועה. נתון כי m = 4 kg וכן נתון כי M = 6 kg.

א. חשב את תאוצת הגוף B, בהנחה שאין חיכוך בין השולחן לגוף A.

ב. חשב את תאוצת הגוף B, בהנחה שהגוף A נע ימינה ומקדם החיכוך בין השולחן לגוף B הוא m_k = 0.2 .

ג. חשב את תאוצת הגוף B, בהנחה שהגוף A נע שמאלה ומקדם החיכוך בין השולחן לגוף A הוא m_k = 0.2 .

17. נתונה מערכת של שני גופים, A ו- B, הקשורים בחוט הכרוך בגלגלת אידיאלית קבועה. אין חיכוך בין המשטח לגוף A. נתון : M = 6 kg , m = 4 kg , sin(α) = 0.8. חשב את גודל וכיוון תאוצת הגוף B.

18. נתונה מערכת של שני גופים, A ו- B, הקשורים בחוט הכרוך בגלגלת אידיאלית קבועה. משחררים את הגופים ממנוחה.

נתון : M = 4 kg , m = 6 kg , sin(α) = 0.8 , m_s = m_k = 0.5 . (מקדמי חיכוך מתייחסים בין A למשטח).

א. האם הגופים יתחילו לזוז? אם כן לאיזה כיוון?

ב. מה יהיה גודל ומה כיוון תאוצת גוף B, במידה ותהיה לגוף B תאוצה?

19. נתונה מערכת של שתי מסות הקשורות בחוט הכרוך בגלגלת אידיאלית קבועה. נתון כי m = 3 kg וכן נתון כי m מאיץ בתאוצה a = 5 m/s² לכיוון מעלה. חשב את מסת הגוף האחר, M.

20. נתונה מערכת של שני גופים, A ו- B, הקשורים בחוט הכרוך בגלגלת אידיאלית קבועה. משחררים את הגופים ממנוחה ומושכים את גוף B למטה בכוח F . נתון : M = 6 kg , m = 4 kg , F = 20 _N , m_s = m_k = 0.2 .

מה תהיה תאוצת גוף B?

21. דרך גלגלת אידיאלית G, התלויה מהתקרה, מעבירים חוט הקשור לסלסילה A מצד אחד ולסל B מהצד האחר (ראה שרטוט) ומשחררים את המערכת ממנוחה.

נתון: m_A = 2 kg , m_B = 3 kg

א. חשב את תאוצת הסלסילה A, עם שחרור המערכת. (גודל וכיוון)

ב. חשב את הגובה שעברה הסלסילה A במשך חצי שניה.

ג. חשב את מהירות הסלסילה A חצי שניה לאחר שחרור המערכת.

חצי שניה לאחר שחרור המערכת החוט הקשור לסלסילה נקרע.

ד. מהי תאוצת הסלסילה לאחר שהחוט נקרע? (גודל וכיוון)

ה. תאר במילים את תנועת הסלסילה A לאחר שהחוט נקרע.

תוצאות:

15. 2 m/s² לכיוון מעלה.

16. א. 4 m/s² לכיוון מטה ב. 2.8 m/s² לכיוון מטה ג. 5.2 m/s² לכיוון מטה.

17. 0.8 m/s² כלפי מעלה

18. B יזוז למטה בתאוצה של 1.6 m/s²

19. M = 9 kg

20. 4.8 m/s² כלפי מטה

21. א. a = 2 m/s² למעלה. ב. h = 0.25 m ג. v = 1 m/s ד. a = 10 m/s² לכיוון מטה ה. הסלסילה תמשיך כמו בזריקה אנכית מעלה.