1. מהו כוח? באילו יחידות כוח מטריות משתמשים?
2. מנה את כל סוגי הכוחות שלמדת ושיהיו בשימוש במכניקה.
3. מה ידוע לך על כוח הכובד?
4. מה ידוע לך על מתיחות של חוט אידאלי?
5. מה אומר החוק ה – I של ניוטון (חוק ההתמדה)?
6. שני אנשים מושכים חבל (אידאלי) – כל אחד מקצה אחר. אחד מושך בכוח של 500 [N], באיזה כוח מושך האחר?
7. גוף שמשקלו 30 ניוטונים קשור באמצעות חוט אידאלי לתקרה ונמצא במנוחה.
א. בודד את הגוף (שרטט את כל הכוחות הפועלים על הגוף). מי מפעיל כל כוח?
ב. חשב את מתיחות החוט.
ג. איזה כוח מפעיל הגוף על כדור הארץ? (גודל וכיוון)
ד. איזה כוח מפעיל החוט על התקרה? (גודל וכיוון)
8. גוף שמשקלו 20 ניוטונים, תלוי ללא תנועה במערכת החוטים והגלגלת כמו בשרטוט.
א. מהי מתיחות החוט הקשור לגוף?
ב. מהי מתיחות החוט האחר?
9. תולים שלושה גופים A, B ו- C , בעלי משקלים WA, WB, WC בהתאמה, בעזרת חוטים SA, SB, SC לתקרה (ראה שרטוט).
נתון: WA = 2 Kg , WB = 3 Kg , WC = 5 Kg
א. בודד כל גוף בנפרד. מהי המתיחות בכל חוט?
ב. בודד את שני הגופים התחתונים כגוף אחד. מהי המתיחות בחוט האמצעי SB?
ג. בודד את שלושת הגופים כגוף אחד. מהי המתיחות בחוט העליון SC?
10. גוף C תלוי ללא תנועה במערכת החוטים המשורטטת. משקל הגוף הוא 20 ניוטונים. α = 53.13° ; β = 63.43°.
א. בודד את הגוף וחשב את מתיחות החוט SC.
ב. בודד את הקשר וחשב את מתיחויות החוטים האחרים.
ג. מהו הכוח שכל אחד מהחוטים מפעיל על התקרה (גודל וכיוון)?
ד. * מהו הכוח השקול שהחוטים מפעילים על התקרה?
11. משקולת שמשקלה 150 ניוטונים קשורה באמצעות חוטים לתקרה ולקיר.
נתון: α = 26.57° , b = 45°
א. מהי מתיחות החוט הקשור לגוף?
ב. חשב את המתיחויות בחוטים האחרים.
ג. * מהו הכוח השקול שהחוטים מפעילים על הקיר והתקרה?
12. מהו נורמל? כתוב תכונות הנורמל.
13. נסח את החוק ה – III של ניוטון.
14. גוף שמשקלו 30 ניוטונים מונח על שולחן ללא תנועה.
א. בודד את הגוף (שרטט את כל הכוחות הפועלים על הגוף). מי מפעיל כל כוח?
ב. חשב את גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף.
ג. איזה כוח מפעיל הגוף על השולחן? (גודל וכיוון)
15. גוף שמשקלו 50 ניוטון מונח על שולחן אופקי. מושכים את הגוף בכוח של 20 ניוטון כלפי מעלה. ראה שרטוט.
א. מהו גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף?
ב. מהו גודל ומהו כיוון הנורמל שהגוף מפעיל על השולחן?
ג. האם תמיד נורמל הפועל על גוף שווה למשקל הגוף?
16. גוף שמשקלו 50 ניוטון מונח על שולחן אופקי. דוחפים את הגוף בכוח של 20 ניוטון כלפי מטה. ראה שרטוט.
א. מהו גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף?
ב. מהו גודל ומהו כיוון הנורמל שהגוף מפעיל על השולחן?
17. גוף M שמשקלו 60 ניוטונים מונח על שולחן. קושרים אל הגוף, בעזרת חוט העובר דרך גלגלת, מסגרת m שמשקלה 30 ניוטון כמו בשרטוט. כל המערכת נמצאת במנוחה.
א. בודד את המסגרת וחשב את מתיחות החוט.
ב. בודד את הגוף וחשב את הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף.
18. מניחים שלושה גופים על שולחן כמו בשרטוט. משקלי הגופים בניוטונים מלמטה למעלה הם: 20, 40,50 ניוטונים.
א. בודד כל גוף בנפרד. מהם גודלי הנורמלים שהגופים מפעילים זה על האחר?
ב. בודד את שני הגופים העליונים כגוף אחד. מהו הנורמל שפועל על הגוף התחתון?
ג. בודד את שלושת הגופים כגוף אחד. מהו גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף התחתון?
19. גוף שמשקלו 30 ניוטון מונח על מדרון חלק, הנטוי בזווית של 33.69° וקשור באמצעות חוט המקביל למדרון.
א. בודד את הגוף.
ב. מהו הנורמל הפועל על הגוף (גודל וכיוון)?
ג. מהי מתיחות החוט?
20. גוף A שמשקלו 30 ניוטון מונח על מדרון חלק שזווית נטייתו היא 26.57° . את הגוף קושרים באמצעות חוט העובר דרך גלגלת לתיבה B שמשקלה 50 ניוטון המונחת על הרצפה. (חלק החוט הקשור לגוף מקביל למדרון). ראה שרטוט.
א. מהי מתיחות החוט הקשור לגוף?
ב. מהו גודל הנורמל הפועל על הגוף?
ג. באיזה כוח התיבה מעיקה על הרצפה?
21. מניחים מאזניים על רצפה אופקית. עליהם מציבים תיבה שמשקלה 40 ניוטון. את התיבה מושכים (בעזרת חוט) כלפי מעלה בכוח של 15 ניוטון. (המערכת נשארת במנוחה).
א. מהי מתיחות החוט?
ב. מהו הנורמל שהמאזניים מפעילים על התיבה?
ג. מה מראים המאזניים?
22. מהו חיכוך קינטי? כתוב תכונות החיכוך הקינטי.
23. האם גודל מקדם החיכוך הקינטי תלוי בגודל הגופים, משקל הגופים, שטח המגע בין הגופים, הנורמל בין הגופים, מהירות הגופים, צבע הגופים, לחץ אטמוספרי, תאוצת הכובד.......?
24. האם גודל וכיוון החיכוך הקינטי תלויים אך ורק במקדם החיכוך הקינטי וכיוון המהירות היחסית בין הגופים?
25. כוח אופקי P = 10 N גורם לגוף שמשקלו 30 ניוטונים לנוע במהירות קבועה על שולחן אופקי.
א. בודד את הגוף (שרטט את כל הכוחות הפועלים על הגוף). מי מפעיל כל כוח?
ב. חשב את גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף.
ג. מהו מקדם החיכוך הקינטי בין הגוף לשולחן?
26. כוח אופקי F גורם לגוף שמשקלו 30 ניוטונים לנוע במהירות קבועה על שולחן אופקי. מקדם החיכוך הקינטי בין הגוף לשולחן הוא mk = 0.5 .
א. מהו גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף?
ב. מהו גודל ומהו כיוון החיכוך הקינטי הפועל על הגוף?
ג. מהו גודל הכוח F?
27. גוף שמשקלו w יורד במהירות קבועה במדרון שזווית נטייתו היא α. בטא תשובותיך באמצעות w ו – α.
א. האם יתכן שאין חיכוך בין הגוף למדרון?
ב. חשב את גודל הנורמל.
ג. חשב את גודל החיכוך הקינטי.
ד. חשב את מקדם החיכוך הקינטי בין הגוף למדרון.
28. גוף A שמשקלו 50 ניוטונים מונח על שולחן אופקי. קושרים אל הגוף, בעזרת חוט העובר דרך גלגלת, תיבה B שמשקלה 30 ניוטון, כמו בשרטוט. הגוף נע במהירות קבועה ימינה.
א. בודד את התיבה וחשב את מתיחות החוט.
ב. בודד את הגוף וחשב את הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף.
ג. חשב את גודל וכיוון החיכוך הפועל על הגוף.
ד. חשב את מקדם החיכוך הקינטי בין השולחן לגוף.
29. גוף שמשקלו W נמשך ימינה על משטח אופקי במהירות קבועה, על-ידי כוח קבוע בגודל F, הנטוי בזווית של α° מעל קו אופקי.
א. נתון: W = 50 N , F = 30 N , α = 36.87°. חשב את מקדם החיכוך הקינטי בין הגוף למשטח.
ב. נתון: F = 40 N , α = 30° , mk = 0.4 . חשב את משקל הגוף. (אין קשר לסעיף קודם).
30. גוף שמשקלו W נמשך ימינה על משטח אופקי במהירות קבועה, על-ידי כוח קבוע בגודל F, הנטוי בזווית של α° מתחת לקו אופקי.
א. נתון: W = 50 N , F = 30 N , α = 36.87°. חשב את מקדם החיכוך הקינטי בין הגוף למשטח.
ב. נתון: F = 40 N , α = 30° , mk = 0.4 . חשב את משקל הגוף.
31. כדי לדחוף גוף שמשקלו 50 N במהירות קבועה במעלה משטח משופע שזווית נטייתו היא α = 36.87°, דרוש כוח מקביל למשטח שגודלו F1 = 40 N.
א. מהו מקדם החיכוך בין הגוף למשטח?
ב. איזה כוח F מקביל למשטח, במקום F1, יש להפעיל על הגוף כדי שירד במהירות קבועה (גודל וכיוון)?
32. מהו חיכוך סטטי? כתוב תכונות החיכוך הסטטי.
33. גוף שמשקלו 30 ניוטונים מונח על שולחן אופקי. מושכים אותו בכוח F= 5 N, ללא תנועה.
א. בודד את הגוף (שרטט את כל הכוחות הפועלים על הגוף). מי מפעיל כל כוח?
ב. חשב את גודל וכיוון החיכוך שהשולחן מפעיל על הגוף.
34. גוף שמשקלו W ניוטונים נמצא במנוחה על מדרון הנטוי בזווית α. השב באמצעות W, α .
א. האם יתכן שלא קיים חיכוך בין הגוף והמדרון?
ב. מהו גודל ומהו כיוון הנורמל שהמדרון מפעיל על הגוף?
ג. אם קיים חיכוך – מהו גודל החיכוך שהמדרון מפעיל על הגוף?
35. גוף שמשקלו Wo ניוטונים מונח על שולחן אופקי. הגוף קשור לתיבה שמשקלה W באמצעות חוט העובר דרך גלגלת. כל המערכת נמצאת במנוחה. ראה שרטוט. בטא תשובותיך באמצעות Wo, W.
א. מהי מתיחות החוט?
ב. מהו גודל ומהו כיוון הנורמל הפועל על הגוף?
ג. מהו גודל ומהו כיוון החיכוך הפועל על הגוף?
36. גוף A שמשקלו 60 ניוטונים מונח על שולחן הנטוי בזווית α = 37° . קושרים אל הגוף, בעזרת חוט העובר דרך גלגלת, תיבה B שמשקלה 30 ניוטון , כמו בשרטוט. כל המערכת נמצאת במנוחה.
א. מהי מתיחות החוט?
ב. חשב את הנורמל שהשולחן מפעיל על הגוף.
ג. חשב את גודל ואת כיוון החיכוך הפועל על הגוף.
37. גוף שמשקלו W = 30 N מונח על שולחן אופקי. מקדם החיכוך הסטטי בין הגוף למשטח הוא ms = 0.6 .
מהו הכוח האופקי המינימאלי הדרוש כדי להזיז את הגוף?
38. מניחים גוף על משטח משופע. זווית הנטייה של המשטח היא α. מקדם החיכוך בין הגוף למשטח הוא ms .
א. הנח כי משקל הגוף הוא W. מצא ביטויים לנורמל ולחיכוך כאשר הגוף לא על סף החלקה. (בטא באמצעות W ו- α).
ב. בטא באמצעות α בלבד את מקדם החיכוך הסטטי המינימאלי אפשרי מבלי שהגוף יחליק.
39. מנה את כל הכוחות שלמדת.
40. גוף שמשקלו 50 N מונח על משטח אופקי. מקדם החיכוך הסטטי בין הגוף למשטח הוא ms = 0.4 ומקדם החיכוך הקינטי ביניהם הוא mk = 0.2 .
א. מה גודלו של כוח החיכוך הפועל על הגוף?
ב. מה יהיה גודלו של כוח החיכוך, אם כוח אופקי של 8 N יפעל על הגוף?
ג. מה גודלו המזערי של כוח אופקי שיביא את הגוף לידי תנועה? (או הכוח המרבי שלא יגרום לגוף לזוז).
ד. הגוף נע ימינה. מהו הכוח הדרוש כדי שימשיך לנוע במהירות קבועה?
ה. מה גודלו של כוח החיכוך, אם כוח אופקי של 25 N יפעל על הגוף? (הגוף לא בהכרח בהתמדה).
ו. שרטט גרף של גודל כוח החיכוך כפונקציה של גודל הכוח האופקי הפועל עליו (כוח דוחף עד 40 N).
41. תיבה שמשקלה 40 N מוצמדת לקיר אנכי. על התיבה מפעילים כוח F, המאונך לקיר (אופקי). מקדם החיכוך הסטטי בין התיבה לקיר הוא ms = 0.5 ומקדם החיכוך הקינטי ביניהם הוא mk = 0.3 .
א. מהו הכוח המזערי F שיש להפעיל כדי שהתיבה לא תזוז? מהו גודל וכיוון החיכוך הפועל על התיבה כאשר מפעילים (כמעט) את הכוח הזה?
ב. מפעילים כוח F, שגודלו חצי מגודלו של הכוח שהתקבל בסעיף א' . מה יהיה גודלו ומה כיוונו של כוח החיכוך הפועל על התיבה?
ג. מה צריך להיות גודלו של הכוח F כדי שהתיבה תנוע במהירות קבועה למטה?
42. תיבה שמשקלה 40 N מוצמדת לקיר אנכי. על התיבה מפעילים כוח F, הנטוי בזווית α = 30° לקיר (לאנך). מקדם החיכוך הסטטי בין התיבה לקיר הוא ms = 0.5 ומקדם החיכוך הקינטי ביניהם הוא mk = 0.3 .
א. מפעילים את הכוח F כאשר התיבה ללא תנועה.
1. מהו גודל הכוח המזערי Fmin כך שהתיבה לא תזוז? מהו גודל החיכוך?
2. מהו גודל הכוח המרבי Fmax כך שהתיבה לא תזוז? מהו גודל החיכוך?
3. מפעילים כוח F = (Fmax + Fmin) / 2 . מהו גודל החיכוך?
ב. מפעילים את הכוח F כאשר לתיבה מהירות לכיוון מעלה. מהו גודל הכוח F שיאפשר תנועה במהירות קבועה?
ג. מפעילים את הכוח F כאשר לתיבה מהירות לכיוון מטה. מהו גודל הכוח F שיאפשר תנועה במהירות קבועה?
43. תיבה A שמשקלה WA מוצמדת למשטח הנטוי בזווית α. על התיבה A מניחים ארגז B הקשור לחוט (ראה שרטוט). מקדם החיכוך הסטטי בין התיבה למשטח הוא ms ומקדם החיכוך הקינטי ביניהם הוא mk. נתון: ms = mk + 0.2 (וכן tan(α) > ms). בין התיבה לארגז אין חיכוך. בטא תשובותיך לפי mk , WA , α בלבד!
א. מה צריך להיות המשקל המינימאלי של הארגז B, כדי שהתיבה A לא תחליק (ממצב מנוחה)? מהי מתיחות החוט במצב זה?
ב. מה צריך להיות המשקל של הארגז B, כדי שהתיבה תנוע במהירות קבועה? מהי מתיחות החוט במצב זה?
44. תיבה A שמשקלה WA = 50 N מונחת על משטח אופקי. על התיבה A מניחים ארגז B שמשקלו WB = 20 N. מושכים את התיבה A בכוח אופקי F. מקדם החיכוך הסטטי בין A למשטח הוא ms = 0.6 ומקדם החיכוך הקינטי בין התיבה A למשטח הוא mk = 0.4. מקדמי החיכוך הסטטי והקינטי בין A ל- B הם m = 0.2.
מהו גודל הכוח F הדרוש כדי ש- A ינוע במהירות קבועה מבלי ש- B ינוע יחסית ל- A? מה יהיה גודל וכיוון החיכוך שהמשטח מפעיל על A? מה יהיה גודלו ומה כיוונו של החיכוך ש- B מפעיל על A?
45. כמו שאלה קודמת, אלא שקושרים את ארגז B לקיר (ראה שרטוט).
א. מהו גודל הכוח המינימאלי F, כך שהתיבה A תזוז ממנוחה? מה יהיה גודל וכיוון החיכוך שהמשטח מפעיל על A? מה יהיה גודלו ומה כיוונו של החיכוך ש- B מפעיל על A?
ב. מהו גודל הכוח F הדרוש כדי ש- A ינוע במהירות קבועה שמאלה? מה יהיה גודל וכיוון החיכוך שהמשטח מפעיל על A? מה יהיה גודלו ומה כיוונו של החיכוך ש- B מפעיל על A?
46. כמו שאלה קודמת, אלא שהחוט עובר דרך גלגלת ומחובר גם לתיבה A.
א. מהו גודל הכוח המינימאלי F, כך שהתיבה A תזוז ממנוחה? מה יהיה גודל וכיוון החיכוך שהמשטח מפעיל על A? מה יהיה גודלו ומה כיוונו של החיכוך ש- B מפעיל על A ?
ב. מהו גודל הכוח F הדרוש כדי ש- A ינוע במהירות קבועה שמאלה? מה יהיה גודל וכיוון החיכוך שהמשטח מפעיל על A? מה יהיה גודלו ומה כיוונו של החיכוך ש- B מפעיל על A?
47. תיבה A , שמשקלה WA = 80 N מונחת על משטח אופקי. מקדם החיכוך הסטטי בין התיבה A למשטח הואms = 0.4. קושרים ארגז B בעזרת מערכת חוטים a , b, c - כמו בשרטוט. נתון: sin(α) = 0.6 , cos(α) = 0.8.
א. מהו המשקל המרבי המותר ל- B, כך ש- A לא יזוז? מה יהיו מתיחויות החוטים במצב זה?
ב. משקלו של B הוא 60% מהמשקל שקבלת בסעיף קודם. מהו גודל החיכוך הפועל על התיבה A ומהם מתיחויות החוטים?
48. תיבה A שמשקלה WA = 60 N נמצאת על משטח אופקי. מקדם החיכוך הסטטי והקינטי בין התיבה A למשטח הוא m = 0.3. באמצעות חוט וגלגלת, קושרים את ארגז B, שמשקלוWB = 90 N , אל התיבה A. ניתן להפעיל כוח Fהנטוי בזווית α = 30° לקו אופקי. ראה שרטוט.
א. מהם ערכי F האפשריים, עבורם התיבה A לא תזוז ממצב מנוחה?
ב. מהו הגודל של הכוח F, כך שהתיבה A תנוע במהירות קבועה ימינה?
ג. מהו גודל הכוח F, כך שהתיבה A תנוע במהירות קבועה שמאלה?
49. נתונה המערכת המשורטטת. נתון עוד: WA = 10 N , WB = 80 N .
א. ידוע כי הגוף A יורד במהירות קבועה. חשב את מקדם החיכוך הקינטי בין הגוף B לשולחן.
ב. חשב איזה כוח אופקי יש להפעיל על B, כדי ש- A יעלה במהירות קבועה.
50. מהם התכונות העיקריות של קפיץ אידיאלי?
51. רשום ביטוי מתמטי לחוק הוק עבור קפיץ אידיאלי. שרטט גרף של גודל התארכות הקפיץ כפונקציה של גודל הכוח הפועל על הקפיץ .
52. נסח הגדרה לקבוע הקפיץ. מה משמעות המשפט: קבוע הקפיץ הוא k = 20 N/m ?
53. ילד צהוב וילד גבוה מושכים קפיץ הנמצא ביניהם, מקצותיו. מי משניהם מושך בכוח גדול יותר? את מי משניהם הקפיץ מושך בכוח גדול יותר?
54. למדף אופקי המחובר לקיר, מחברים קפיץ בעל קבוע k = 50 N/m , שאורכו הרפוי הוא 40 cm . מושכים את הקפיץ בכוח F = 10 N . (ראה שרטוט)
א. באיזה כוח הקפיץ מושך את החלק האנכי של המדף?
ב. מהי התארכות הקפיץ במצב זה?
ג. מהו אורך הקפיץ במצב זה?
ד. פי כמה תגדל התארכות הקפיץ אם יופעל כוח כפול?
ה. פי כמה יגדל אורך הקפיץ אם יופעל כוח כפול?
55. קצה אחד של קפיץ, בעל קבוע אלסטיות של k = 200 N/m מחובר לתקרה, בעוד הקצה האחר מחובר לגוף A שמסתו m = 10 kg (WA = mg).
א. בודד את הגוף וציין מי מפעיל כל כוח על הגוף.
ב. חשב את גודל הכוח שהקפיץ מפעיל על הגוף. באיזה חוק השתמשת לחישוב?
ג. חשב את התארכות הקפיץ.
ד. איזה כוח מפעילה התקרה על הקפיץ? באיזה חוק השתמשת לחישוב?
56. נתונה המערכת המשורטטת. קבוע הקפיץ הוא k ומסת הגוףA היא m.
א. מהו גודל הכוח הפועל על הקפיץ?
ב. מהי התארכות הקפיץ?
ג. מה תהיה התארכות הקפיץ אם נחבר לגוף התלוי גוף נוסף בעל מסה m?
ד. מחליפים את הקפיץ בקפיץ אחר בעל קבוע כפול מ- k. מה תהיה התארכות הקפיץ הזה? (גוףA לבדו).
57. במתקן המשורטט נראה גוףA בעל מסה m, הנמצא בחריר אנכי חלק ונתמך על ידי קפיץ בעל קבוע k. ניתן להוסיף גוף נוסף על הגוף הנתון.
א. מצא את מידת ההתכווצות של הקפיץ.
ב. מה תהיה מידת התכווצות הקפיץ אם נוסיף גוף בעל מסה m על גבי הגוף הנתון?
ג. הסבר כיצד ניתן "לבנות" מאזני קפיץ.
58. על מדרון חלק הנטוי בזווית α = 36.87° ביחס לקו אופקי, מחוברת מערכת מסה-קפיץ (ראה שרטוט). נתון כי: m = 6 kg ; k = 100 N/m.
א. בודד את הגוף. ציין מי מפעיל כל כוח.
ב. חשב את הנורמל הפועל על הגוף.
ג. חשב את גודל הכוח שהקפיץ מפעיל על הגוף.
ד. מהי התכווצות הקפיץ?
תוצאות:
1. כוח מבטא פעולה של דחיפה/משיכה שגוף אחד מפעיל על גוף אחר. היחידות המטריות של כוח הן הניוטון N.
2. כוח משיכת כדור הארץ (משקל), מתיחות חוט, כוח קפיץ, נורמל וחיכוך (סטטי או קינטי).
3. כוח הכובד (משקל) הוא כוח שכדור הארץ מפעיל על גוף. הוא תמיד מכוון למטה (אל מרכז כ.א.). הוא פועל גם ללא מגע בין כדור הארץ לגוף (בבעיות שלנו: הוא היחיד שלא נוגע ויכול להפעיל כוח).
4. מתיחות החוט היא, למעשה, גודל הכוח שהחוט מפעיל על גופים (וגם הכוח שגופים מפעילים על החוט). הכוח עצמו הוא כוח משיכה והוא באותו גודל בשני קצות החוט.
5. חוק ההתמדה אומר שאם שקול הכוחות על גוף הוא אפס – הגוף נמצא בהתמדה (אם היה ללא תנועה – ימשיך כך. אם לגוף הייתה מהירות – ימשיך לנוע בקו ישר ובאותה מהירות). גם המשפט ההפוך נכון: אם גוף נמצא במנוחה (או במהירות קבועה בקו ישר) – שקול הכוחות עליו הוא אפס.
6. באותו כוח בדיוק!
7. מתיחות החוט היא 30 N. החוט מושך את הגוף בכוח של 30 N (למעלה) לפי חוק III. החוט מושך את התקרה בכוח של 30 N (למטה).
8. 10 N , 20 N
9. א. 20, 50, 100 ניוטונים. ב. 50 N ג. 100 N
10. א. 20 N ב. 13.4 , 10.0 N ג. כוחות מושכים בגודל מתיחות. ד. 20 ניוטונים לכיוון למטה.
11. א. 150 N ב. 111.8 , 141.4 N ג. 150 N לכיוון מטה
12. נורמל הוא כוח! זהו רכיב של כוח הניצב למישור מגע. בסוג הבעיות שלנו הוא כוח דוחף.
13. גופים מפעילים זה על האחר כוחות שווים בגודלם והפוכים בכיוונם. זה נכון לכל הכוחות שנלמד – כובד, כוח שחוט מפעיל, כוח שקפיץ מפעיל, נורמל וחיכוך.
14. השולחן מפעיל כוח של 30 ניוטון על הגוף כלפי מעלה. הגוף מפעיל על השולחן נורמל של 30 ניוטון כלפי מטה.
15. השולחן מפעיל כוח של 30 ניוטון על הגוף כלפי מעלה. הגוף מפעיל על השולחן נורמל של 30 ניוטון כלפי מטה.
16. השולחן מפעיל כוח של 70 ניוטון על הגוף כלפי מעלה. הגוף מפעיל על השולחן נורמל של 70 ניוטון כלפי מטה.
17. מתיחות החוט היא 30 N. הנורמל הוא 30 N.
18. א. 60 N , 20 N ג. 110 N
19. ב. 24.96 N ג. 16.64 N
20. א. 13.42 N ב. 26.83 N ג. 36.58 N
21. א. 15 N ב. 25 N ג. 25 N
22. חיכוך קינטי הוא כוח! זהו רכיב של כוח המקביל למישור מגע, כאשר יש תנועה יחסית בין הגופים. במודל שלנו גודל החיכוך הקינטי תלוי במקדם החיכוך הקינטי בין הגופים והנורמל שהגופים מפעילים זה על האחר. מגמת החיכוך (כיוון החיכוך) תלויה בכיוון המהירות היחסית
23. לא לפי המודל שלנו.
24. לא. החיכוך הקינטי תלוי גם בגודל הנורמל שמפעילים הגופים זה על האחר.
25. כדור הארץ מפעיל משקל W כלפי מטה. כוח P מופעל ימינה (נתון בשאלה). השולחן מפעיל נורמל N כלפי מעלה. השולחן מפעיל חיכוך קינטי fk שמאלה. ב. 30 N ג. 0.3333
26. א. 30 N ב. 15 N שמאלה. ג. 15 N
27. א. לא. אחרת שקול הכוחות בציר x לא היה מתאפס! ב. N=Wy=WCos(α) ג. fk=Wx=WSin(α) ד. mk=tan(α)
28. א. 30 N ב. 50 N ג. 30 Nשמאלה. ד. 0.6
29. N = W - FSin(α) = 32 N , fk = FCos(α) = 24 N = mk × N = mk × 32 , mk = 0.75
א. fk = FCos(α) = 34.64 N . N = fk / mk = 86.60 N . W = N + FSin(α) = 106.6 N
30. א. N = W + FSin(α) = 68 N , fk = FCos(α) = 24 [N] = mk × N = mk × 68 , mk = 0.353
ב. fk = FCos(α) = 34.64 N . N = fk / mk = 86.60 N . W = N - FSin(α) = 66.6 N
31. mk = 0.25 , F = 20 N
32. חיכוך סטטי הוא כוח! זהו רכיב של כוח המקביל למישור מגע, כאשר אין תנועה יחסית בין הגופים. גודלו לא יכול להיות בעל ערך גבוה מ - ms × N.
33. את המשקל W = 30 N מפעיל כדור הארץ. את הנורמל N = 30 N והחיכוך הסטטי fs = 5 N מפעיל השולחן.
34. ללא חיכוך הגוף לא היה במנוחה. N= WCos(α) , fs= WSin(α) .
35. fs = T = W , N = Wo .
36. T = 30 N , N = 48 N , fs = 6 N. החיכוך הוא לכיוון מעלה (שמאלה).
37. 18 N.
38. א. N = WCos(α) , fs = WSin(α) ב. tan(α) = ms
39. כוח משיכת כדור הארץ (משקל), מתיחות חוט, כוח קפיץ (למי שכבר למד), נורמל וחיכוך (יש סטטי ויש קינטי). אין כוחות אחרים במכניקה!!! (מלבד כוח גרביטציוני כללי למי שלומד כבידה).
40. א. 0 , ב. 8 N , ג. 20 N, ד. 10 N ימינה, ה. 10 N הפוך לכיוון התנועה, ו.
41. א. 80 N חיכוך סטטי מרבי שערכו 40 N, ב. חיכוך קינטי מעלה, לא במצב התמדה. fk = 12 N ג 133.3 N
א. ב. ג.
42. א1. 35.84 N , א2. 64.93 N , א3. 3.639 N למטה, ב. 55.86 N , ג. 39.37 N
א1 א2 א3 ב ג
43. א. WB = WAtan(α)/(mk + 0.2) –WA עבור T יש לכפול התוצאה ב- sin(α), ב. WB = WAtan(α)/mk –WA
א ב
44. 28 N , המשטח מפעיל חיכוך ימינה של 28 N , B לא מפעיל חיכוך
בשרטוט חיכוך קינטי מהמשטח על A ימינה.
45. א. 46 N , המשטח מפעיל חיכוך ימינה של 42 N , B מפעיל חיכוך של 4 N ימינה ב. 32 N , המשטח מפעיל חיכוך ימינה של 28 N , B מפעיל חיכוך של 4 N ימינה
א ב
46. א. 50 N , המשטח מפעיל חיכוך ימינה של 42 N , B מפעיל חיכוך של 4 N ימינה ב. 36 N , המשטח מפעיל חיכוך ימינה של 28 N , B מפעיל חיכוך של 4 N ימינה
א ב
47. א. 24 N ב. 19.2 N
א
ב
48. א. 106.3 > F > 100.6 N ב. 100.6 N ג. 106.3 N
לכל הסעיפים א1 א2
ב ג
49. א. mk = 0.25 ב. F = 40 N שמאלה
א ב
50. מסה זניחה, כוח "מחזיר" אלסטי (מקיים את חוק הוק). [בנוסף: רגיש וספונטני]
51. F = k × Dl . גרף ליניארי (פרופורציה, כמו y = mx) , כך ששיפועו הוא אחד לחלק לקבוע הקפיץ (m = 1/k).
52. קבוע הקפיץ הוא קבוע פרופורציה – היחס בין הכוח הפועל על הקפיץ להתארכות הקפיץ. אם נמשוך קפיץ שקבוע האלסטיות שלו (קבוע הקפיץ) הוא 20 N/m בכוח של 20 N הוא יתארך במטר אחד.
53. הכוחות שבהם הקפיץ מושך את הגופים, או נמשך על-ידי הגופים שווים בגודלם.
54. א. 10 N ב. 0.2 m ג. 0.6 m ד. 2 ה. 1.333
55. א. חסר ב. 100 N כלפי מעלה, לפי חוק I ג. 0.5 m ד. 100 N כלפי מעלה לפי חוקים I ו- III.
56. א. mg ב. Dx = mg/k ג. Dx = 2mg/k ד. Dx = mg/(2k)
57. א. DL = mg/k ב. DL = 2mg/k ג. להוסיף שנתות מתאימות עם חץ.
58. ב. 48 N ג. 36 N ד. 0.36 m