ל " יח 5 יא – מבחן במכניקה

Comments

Transcription

ל " יח 5 יא – מבחן במכניקה
‫מבחן במכניקה – יא ‪ 5‬יח"ל‬
‫פתור ‪ 3‬מהשאלות ‪ 5-1‬לכל שאלה‪.33%‬‬
‫חומר עזר מותר – מחשבון ונוסחאון של בגרות‪ .‬משך הבחינה ‪ 90‬דקות‬
‫שאלה מספר ‪1‬‬
‫הגרף שבתרשים מתאר את תנועתה של קרונית הנעה בקו ישר‪ .‬בתחילת התנועה הקרונית נעה ימינה‪.‬‬
‫‪12, 16‬‬
‫‪15‬‬
‫‪4, 16‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0, 8‬‬
‫‪24‬‬
‫‪19‬‬
‫‪24, -8‬‬
‫‪14‬‬
‫‪4‬‬
‫‪9‬‬
‫‪21, -8‬‬
‫)‪v(m/s‬‬
‫‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪-5‬‬
‫‪-10‬‬
‫)‪t(s‬‬
‫א‪(.‬‬
‫ב‪(.‬‬
‫ג‪(.‬‬
‫ד‪(.‬‬
‫שרטט גרף של התאוצה כפונקציה של הזמן‪(6).‬‬
‫מתי תגיע הקרונית למרחק המכסימלי ימינה לנקודת התחלה‪(5).‬‬
‫מהי מהירותה הממוצעת ב‪ 24-‬השניות של התנועה?)‪(6‬‬
‫בתוך הקרונית תלויה משקולת שמסתה ‪ 200‬גרם‪.‬במשך חלק מהתנועה‬
‫המשקולת סוטה שמאלה מהאנך)ראה תרשים‪(.‬‬
‫‪ (1‬באיזה פרק זמן )או פרקי זמן( סוטה המשקולת כמתואר בתרשים?)‪(4‬‬
‫‪ (2‬שרטט את הכוחות הפועלים על המשקולת ורשום את המשוואה לשקול‬
‫הכוחות‬
‫עבור המצב המתואר בתמונה‪(7).‬‬
‫‪ (3‬מהי המתיחות בחוט ומהי זווית הסטייה מהאנך?)‪(5‬‬
‫שאלה מספר ‪2‬‬
‫המערכת המתוארת בתרשים משוחררת ברגע ‪ t = 0 sec‬ממנוחה והיא נעה ימינה‪ .‬כעבור ‪ 3‬שניות נקרע החוט‪ ,‬והכוח‬
‫ממשיך לפעול‪ .‬הזנח את מסת החוט ואת כל כוחות החיכוך‪.‬‬
‫נתונים‪. F = 14 N , M = 4kg :‬הגרף שלפניך מתאר את תאוצת הגוף שמסתו ‪ M‬כפונקציה של הזמן עבור ‪ 5‬השניות‬
‫הראשונות של תנועתו‪ .‬הכיוון ימין נבחר כחיובי‪.‬‬
‫) ‪t (s‬‬
‫‪m‬‬
‫‪a 2 ‬‬
‫‪s ‬‬
‫‪1‬‬
‫‪5‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3.5‬‬
‫א‪(.‬‬
‫‪M‬‬
‫עבור ‪ 3‬השניות הראשונות של תנועת המערכת ‪:‬‬
‫‪ .1‬שרטט את הכוחות הפועלים על כל אחד מהגופים‪(4).‬‬
‫‪m‬‬
‫‪F‬‬
‫‪ .2‬רשום משוואת שקול הכוחות )‪(4‬‬
‫‪ .3‬חשב בעזרת הגרף את ‪ m‬ואת המתיחות בחוט‪(10).‬‬
‫ב‪(.‬‬
‫ג‪(.‬‬
‫מצא את תאוצת המערכת מיד לאחר שהחוט נקרע‪(9).‬‬
‫אם המשטח לא היה חלק )שאר תנאי המערכת ללא שינוי( מהו ערכו של מקדם החיכוך הסטטי בו המערכת‬
‫תהיה על סף תנועה? בסעיף זה התייחס למערכת הנתונה בסעיף א' בשאלה‪(10).‬‬
‫שאלה מספר ‪3‬‬
‫בתרשים שלפניך מוצגת מערכת מכנית ‪ ,‬הכוללת ‪:‬גלגלת נייחת שמרכזה ‪, O1‬גלגלת ניידת שמרכזה ‪ , O2‬שלושה חוטים‬
‫‪, S1 , S 2 , S 3‬משקולת שמסתה ‪ M = 100kg‬והיא מונחת על הקרקע‪ .‬אדם‬
‫שמסתו ‪ m = 80kg‬עומד על הקרקע ומחזיק בקצה החוט ‪ . S 3‬הזנח את‬
‫מסות הגלגלות והחוטים ואת החיכוך בין כל גלגלת לציר שלה‪.‬‬
‫א‪(.‬‬
‫האדם מושך כלפי מטה את קצה החוט ‪ S 3‬בכוח שגודלו ‪.N100‬‬
‫חשב את ‪:‬‬
‫‪ .1‬גודל של הכוח שהאדם מפעיל על הקרקע‪(5).‬‬
‫‪ .2‬מתיחות החוט ‪(5) S1‬‬
‫‪ .3‬גודל הכוח שהמשקולת מפעילה על הקרקע‪(5).‬‬
‫חשב את הכוח הקטן ביותר שבו האדם צריך למשוך בקצה החוט‬
‫‪ S 3‬כדי שהמשקולת לא תפעיל כוח על הקרקע‪(5).‬‬
‫ג‪(.‬‬
‫האדם מושך את קצה החוט ‪ S 3‬בכוח הקטן ביותר המאפשר לאדם‬
‫שלא להפעיל כוח על הקרקע‪.‬‬
‫חשב את גודל הכוח ‪ ,‬שהאדם מפעיל על החוט ‪ S 3‬במצב זה‪(3).‬‬
‫האם במצב זה המשקולת מואצת? אם לא נמק‪ ,‬אם כן –חשב‬
‫את גודל התאוצה‪(10).‬‬
‫ב‪(.‬‬
‫ד‪(.‬‬
‫‪S1‬‬
‫‪O1‬‬
‫‪S3‬‬
‫‪S3‬‬
‫‪S3‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪S2‬‬
‫‪M‬‬
‫שאלה מספר ‪4‬‬
‫משטח אופקי מסתוב בסביב ציר אנכי ‪ .‬על המשטח במרחק ‪ r‬מהציר‬
‫האנכי נמצא גוף בעל מסה ‪ ) . m‬ראה תרשים (‬
‫מקדם החיכוך בין הגוף לבין המשטח‬
‫נתון ‪:‬‬
‫‪µ‬‬
‫‪r = 80 cm , m = 300 gr‬‬
‫‪ .‬הגוף נח ביחס למשטח‪.‬‬
‫‪µ = 0.2 ,‬‬
‫א‪ .‬שרטט כל הכוחות הפועלים על הגוף בזמן תנועת המשטח ‪( 5 ) .‬‬
‫ב‪ .‬מהי התדירות ‪ f max‬שבה הגוף לא יחליק מהמשטח ? ) ‪( 8‬‬
‫ג‪ .‬כיצד תשתנה ‪ ) f max‬תגדל ‪ /‬תקטן ‪/‬לא משתנה ( אם במקום המסה ‪m‬‬
‫) כאשר‬
‫‪M ;m‬‬
‫‪r‬‬
‫תהיה מסה ‪ M‬על המשטח‬
‫( ? נמק בעזרת נוסחאות ‪( 4 ) .‬‬
‫כעת נתון מדרון משופע הנטוי בזווית‬
‫) ראה תרשים (‬
‫‪α = 11.30‬‬
‫ומסתובב סביב ציר אנכי ‪.‬‬
‫ד‪ .‬כאשר המשטח מחוספס ) ‪: ( µ = 0.2‬‬
‫‪ .1‬שרטט את כל הכוחות הפועלים על הגוף במקרה הזה‪.‬‬
‫)‪(6‬‬
‫‪ .2‬מהי התדירות ‪ f max‬כדי שהגוף לא יחליק מהמדרון ? ‪(10 ) r = 80 cm‬‬
‫‪m‬‬
‫שאלה מספר‪5‬‬
‫מקצה מגדל שגובהו ‪ h = 80 m‬נזרק כדור זקוף כלפי מעלה‬
‫במהירות התחלתית של ‪ )V0 = 40 m/sec‬תרשים ‪. ( 1‬‬
‫א‪ .‬לאיזה גובה מקסימלי מעל לקרקע יגיע הכדור וכעבור כמה זמן הוא יגיע‬
‫לגובה הזה ? ) התעלם מהתנגדות האוויר ( ) ‪ 6‬נק' (‬
‫ב‪ .‬אם הזריקה באותה המהירות ‪ , V0‬אך בכיוון האופקי ‪ ,‬כעבור כמה זמן יגיע‬
‫הכדור לקרקע ‪ ,‬ומה יהיה מרחק פגיעתו מרגלי המגדל ‪:‬‬
‫‪ .1‬כאשר מתעלמים מהתנגדות האוויר ) תרשים ‪10) ( 2‬נק' (‬
‫‪2‬‬
‫‪ .2‬כאשר רוח נגדית מאיצה את הכדור בתאוצה של ‪ 5 m/sec‬בכיוון‬
‫שמאלה‪ ,‬אך אינה משפיעה על התנועה בכיוון האנכי ‪.‬‬
‫) תרשים ‪10) ( 3‬נק' (‬
‫ג‪ .‬באיזו מהירות בכיוון האופקי היה צריך לזרוק את הכדור בכדי שיפגע ברגלי‬
‫המגדל כאשר פועלת אותה רוח נגדית ? ) תרשים ‪ 7 ) ( 4‬נק' (‬
‫תרשים ‪2‬‬
‫תרשים ‪3‬‬
‫תרשים ‪4‬‬
‫בהצלחה !☺‬

Similar documents