07/04/2018

Class Exercise 5 - Newton's Laws

שאלה 1    כוח זוויתי שפועל על גוף
< 1_3121>

כוח של 20 ניוטון פועל בזווית של 30 מעלות מעל ציר x על גוף שמסתו 4 ק"ג. הגוף מונח על משטח חלק.
א. מהי תאוצת הגוף?
ב. תוך כמה זמן יעבור הגוף מרחק של 10 מטר אם התחיל ממנוחה?



שאלה 2    תנועה על גלגלת חסרת מסה
< 1_3123>

שתי משקולות תלויות ע"י חבל על גלגלת חסרת חיכוך ומסה. משקולת אחת שוקלת 10 ק"ג והשנייה 20 ק"ג. בזמן t = 0 מקנים למשקולת של ה- 10 ק"ג מהירות של 5 מטר לשנייה כלפי מטה.
א. מתי תחזור המשקולת של ה- 10 ק"ג לנקודת ההתחלה?
ב. מה תהיה מהירותה ברגע החזרה?
ג. מה המרחק המקסימלי שהמשקולת תגיע מתחת לנקודת ההתחלה?

שאלה 3    תנוע מעגלית אופקית
< 1_3140>

רק סעיף ראשון!

כדור קטן שמסתו m קשור לקצהו של חוט שאורכו l. קצהו השני של החוט מחובר אל ציר סיבוב אוקפי חלק העובר בגובה 3l מעל הרצפה. אוחזים בכדור כאשר החוט מתוח באורך l והכדור נמצא אנכית מעל ציר הסיבוב. במצב זה מעניקים לכדור מהירות אופקית V 0 על מנת שהכדור יבצע תנועה במעגל זקוף.
נתון l=1m, m=0.1kg, \( g = 10 \frac{m}{sec^2} \)

א)מה המהירות המינימלית V 0 שנדרשת כך שהכדור אכן יבצע תנועה מעגלית זקופה ?
ב)מענקים לכדור מהירות התחלתית \( V_0=2\sqrt{gl} \) , החוט נקרע ברגע שמתיחותו עולה על \( T_{max}=3.6mg \) מצאו את הזווית \( \theta \) בה נמצא הכדור ברגע שהחוט נקרע.
ג) מה מהירות הכדור ברגע שהחוט נקרע?
ד) תוך כמה זמן מרגע קריעת החוט יפגע הכדור ברצפה?