פיזיקה תיכונית/מכניקה/דינמיקה/תרגילים

שאלות

1. גוף נע בתנועה שוות מהירות מה ניתן להסיק מכך על הכוחות הפועלים על הגוף?
2. על כדור בעל מסת $2kg$ פועל כוח שקול בן $8N$ שכיוונו אופקי ימינה, מה גודל וכיוון התאוצה של הכדור?
3. אדם דוחף חבילה בת מסת $5kg$ כתוצאה מהכוח שהאדם מפעיל על החבילה היא נעה בתאוצה קבועה של $2{\frac {m}{s^{2}}}$ . מה גודלו של הכוח שהחבילה מפעילה על האדם?

1. שני גופים $A,B$ נופלים נפילה חופשית, מסות הגופים: $m_{B}=7kg$ ‏ ; $m_{A}=5kg$ .
- א. מהו גודל כוח הכובד שפועל על כל גוף?
- ב. מה גודל התאוצה של כל גוף?
- ג. על פי התשובות שלעיל מה ההסבר לניסוי של גלילאו שבו שני גופים בעלי מסות שונות שנזרקו מגג בנין הגיעו לקרקע באותו זמן?
2. חפץ בעל מסת $8kg$ מונח על שולחן מה גודל הנורמל שהשולחן מפעיל על החפץ?
3. קוביה בעלת מסת $5kg$ נעה על שולחן. לאחר $4s$ הקוביה נעצרה, מהירותה ההתחלתית היתה $6{\frac {m}{s}}$ . מה גודל מקדם החיכוך הקינטי?
4. חבל נמצא על גלגלת ומחובר בכל קצה למשקולת בעלת מסה של $3kg$ . מה המתיחות בחבל? (מסת החבל ניתנת להזנחה)
5. על קפיץ מאונך בעל קבוע $5{\frac {N}{m}}$ נתלה גוף בעל מסה $3kg$ , כמה מטר יתארך הקפיץ כתוצאה מכך?

1. גוף בעל מסה של $5kg$ מונח על שולחן על הגוף פועל כוח בגודל $7N$ ימינה יש חיכוך בין השלוחן לגוף וכתוצאה מכך הגוף נמצא על סף תנועה.
- א. איך יראה תרשים הכוחות של הגוף?
- ב. איך יראו משוואות הכוחות של הפועלים על הגוף במקרה זה?
- ג. מה גודלו של כל כוח שפועל על הגוף?

1. על מישור משופע בזווית $45^{\circ }$ נמצאת במנוחה קוביה בעלת מסה $5{\sqrt {2}}kg$ יש חיכוך בין הקוביה למשטח וכתוצאה מכך הקוביה נמצאת על סף תנועה.
- א. מה גודל כוח הכובד הפועל על הקוביה?
- ב. מה גודל הכוח הנורמלי הפועל על הקוביה?
- ג. מה גודל כוח החיכוך הפועל על הקוביה?
- ד. צור תרשים כוחות של המקרה.

1. בקרוסלה בעלת הקף של $4\pi$ מטרים אוחז אדם את המעקה ומסתו היא $7.5kg$ , הקרוסלה מסתובבת בתדירות של $0.5Hz$ אין חיכוך בין האדם לרצפת הקרוסלה, מה גודל הנורמל שהמעקה מפעיל על האדם?
2. כדור קטן בעל מסה $m$ תלוי על חוט באורך $L$ הקבוע בנקודה בתקרה הכדור נע בתנועה מעגלית קצובה $v$ במרחק $h$ מהתקרה (מסת החוט ניתנת להזנחה), מה מהירות הכדור?

נתונים:

L=26m\ ;\ h=10m

1. אדם נמצא ב"מעלית" בצד השני של גלגלת המעלית נמצאת משקולת, נתונים: מסת האדם $10kg$ ; מסת המעלית $30kg$ ; מסת המשקולת $60kg$ .
- א. מה גודל תאוצת המעלית והאדם?
- ב. מה גודל המתיחות בחוט?
- ג. מה גודל הנורמל שמופעל על האדם על-ידי המעלית?

1. ניתן להסיק או שלא פועלים על הגוף כוחות או שסך הכוחות החיצוניים הפעולים על הגוף שווים לאפס.
2. גודל התאוצה היא $4{\frac {m}{s^{2}}}$ וכיוונה ימינה ככיון הכוח.
3. $10N$

1.
- א. הכוח שפועל על גוף A = ‏ $50N$ ועל גוף B = ‏ $70N$ .
- ב. g בערך $10{\frac {m}{s^{2}}}$ .
- ג. כוח הכבידה גדל ככל שמסת הגוף גדלה ולכן לא משנה מסת הגוף התאוצה תמיד תהיה ${\vec {g}}$ או בצורה מתמטית: ${\vec {w}}=m{\vec {g}}$ בגלל החוק השני של ניוטון $\sum {\vec {F}}=m{\vec {a}}$ כוח הכובד שווה ${\vec {w}}=m{\vec {g}}=m{\vec {a}}$ כפי שרואים אפשר לצמצם את המסה כך שנוצר השוויון הבא ${\vec {a}}={\vec {g}}$ רואים שלא משנה מה המסה תאוצת הגוף תהיה ${\vec {g}}$ .
2. $80N$
3. $0.3$
4. $30N$
5. $6m$

1.
- א.
- ב. משוואת הכוחות של ציר $x$ :‏ $\sum {\vec {F_{x}}}={\vec {F}}-{\vec {f_{s}}}=0$ , ושל ציר $y$ :‏ $\sum {\vec {F_{y}}}={\vec {N}}-{\vec {w}}=0$ .
- ג. ${\vec {w}}=50N$ ; ‏ ${\vec {F}}=7N$ ; ‏ ${\vec {f_{s}}}=7N$ ; ‏ ${\vec {N}}=50N$ .