‫‪368‬‬ ‫קיץ תשע"א (‪ - )2011‬השאלות‬ ‫קיץתשע"א)‪(2011‬‬ ‫מכניקה‬ ‫‪ .1‬רן מבצע במעבדה ניסוי לחקירת תנועת עגלה על מסילה משופעת‪ .‬לצורך זה הוא משתמש במכשיר המכּונה‬ ‫"רשם זמן"‪ ,‬המסמן על סרט נייר נקודה בכל ‪ .0.02 s‬בניסוי שרן מבצע סרט הנייר מחובר לעגלה המשוחררת‬ ‫ממנוחה (ראה תרשים א)‪.‬‬ ‫תרשים א‬ ‫‬ ‫‬ ‫בתרשים ב מוצגים סרגל וחלק מהסרט שהתקבל בניסוי‪ ,‬שבו סימוני רשם הזמן על סרט הנייר הוחלפו‬ ‫במעויינים (רשם זמן אינו רושם ישירות מעויינים)‪.‬‬ ‫שים לב‪ ,‬הנקודה ‪ M‬לא נרשמה בהכרח ברגע שבו העגלה יצאה לדרכה ממנוחה‪.‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪8‬‬ ‫)‪x(cm‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪M‬‬ ‫‪4‬‬ ‫תרשים ב‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪369‬‬ ‫קיץ תשע"א (‪ - )2011‬השאלות‬ ‫א‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫ד‪.‬‬ ‫ה‪.‬‬ ‫על סמך תרשים ב‪ ,‬קבע אם תנועת העגלה היא תנועה קצובה או תנועה מואצת‪ .‬נמק‪.‬‬ ‫חשב את המהירות הממוצעת של העגלה בקטע ‪.MN‬‬ ‫חשב את המהירות הרגעית של העגלה בנקודה ‪ .A‬פרט את חישוביך‪.‬‬ ‫חשב את תאוצת העגלה‪ ,‬בהנחה שהיא קבועה‪.‬‬ ‫חשב את המרחק בין הנקודה ‪ N‬לבין הנקודה ‪ P‬הבאה אחריה‪( .‬הנקודה ‪ P‬אינה מופיעה בתרשים‪).‬‬ ‫‪ .2‬תלמידים עורכים ניסוי למדידת מקדם החיכוך הסטטי ‪ m‬בין שני משטחים‪ .‬בניסוי התלמידים משתמשים‬ ‫בקופסה ריקה שהמסה שלה ‪ ,M‬המונחת על שולחן אופקי; בקפיץ שקבוע הקפיץ שלו ‪ ;k‬בסרט מדידה‬ ‫ובמשקולות שהמסה של כל אחד מהן היא ‪ .m‬תלמיד מחבר את הקפיץ לקופסה ומושך אותו‪ ,‬כמתואר‬ ‫בתרשים א‪ .‬הקופסה נשארת במנוחה‪.‬‬ ‫קופסה‬ ‫‪m‬‬ ‫משקולות‬ ‫תרשים א‬ ‫א‪ .‬סרטט תרשים של כל הכוחות הפועלים על הקופסה הריקה במצב המתואר‪ ,‬ורשום ליד כל חץ את שם‬ ‫הכוח‪.‬‬ ‫התלמיד מכניס משקולת אחת לתוך הקופסה‪ ,‬ומותח את הקפיץ‪ .‬ברגע שהקופסה נמצאת על סף תנועה‪ ,‬הוא‬ ‫מודד את התארכות הקפיץ‪ ,D, ,‬מעבר למצבו הרפוי‪.‬‬ ‫התלמיד מוסיף משקולות לתוך הקופסה‪ ,‬ובכל פעם מודד את התארכות הקפיץ מעבר למצבו הרפוי‪ ,D, ,‬ברגע‬ ‫שהקופסה על סף תנועה‪ .‬התוצאות של התארכות הקפיץ‪ ,‬כפונקציה של מספר המשקולות‪ ,n ,‬שבקופסה‬ ‫מוצגות בגרף שבתרשים ב‪.‬‬ ‫)‪Δ,(m‬‬ ‫‪0.16‬‬ ‫‪0.12‬‬ ‫‪0.08‬‬ ‫‪0.04‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬ ‫תרשים ב‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬