ל " יח 5 יא – מבחן במכניקה
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 !☺