|
|
עמוד:133
4 . 3 תנועה של לוויינים וכוכבי לכת כאשר לוויין מקיף את כדור הארץ במסלול מעגלי , הכוח הצנטריפטלי הפועל על הלוויין הוא כוח המשיכה הכבידתי בינו לבין כדור הארץ . כבר הזכרנו כי כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל על גוף הנמצא מחוץ לו , זהה לכוח שהיה מופעל על אותו גוף , אילו מסת כדור הארץ הייתה מרוכזת כולה במרכזו . אם הלוויין נע בגובה h מעל הקרקע , רדיוס המסלול הוא , r = R + h כאשר R הוא רדיוס כדור הארץ ( ראה איור . ( 4 . 6 שאלה 4 . 4 מוט שמסתו זניחה , המונח על מישור אופקי חלק , מחובר בקצהו לציר , 0 , ויכול להסתובב סביב ציר זה ( ראה איור . ( אורכו של המוט 0 . 2 מ . ' במרכזו , במרחק 0 . 1 מ' מהציר , מחובר אליו גוף שמסתו 0 . 1 ק"ג . גוף שני , שגם מסתו 0 . 1 ק"ג , נע על המישור החלק במהירות 2 מ \ ' שנ , ' במסלול הניצב למוט , והמסומן באיור באות א . הגוף פוגע בקצה המוט ונדבק אליו . א . חשב את התנע הזוויתי של הגוף הנע , ביחס לנקודה , 0 לפני ההתנגשות . ב . בעזרת חוקי שימור התנע הזוויתי , חשב את תדירות הסיבוב שבה יחוג המוט לאחר ההתנגשות , וכן את המהירות המשיקית של קצה המוט . ג . השווה את האנרגיה של המערכת לפני ההתנגשות ואחריה . האם זו התנגשות אלסטית ? ד . ענה שוב על סעיפים א ג , בהנחה שהגוף נע במסלול ב , ' היוצר זווית של 30 ° עם מסלול אי . שאלה 4 . 5 גוף שמסתו 0 . 25 ק"ג נע במעגל שרדיוסו 0 . 4 מ' על שולחן חלק . הגוף קשור לחוט העובר דרך חור בשולחן , כמתואר באיור ( במבט מהצד . ( המהירות המשיקית של הגוף היא 2 מ \ ' שנ . ' א . איזה כוח יש להפעיל על קצה החוט כדי שהגוף ימשיך לנוע ברדיוס זה ? ב . מושכים בחוט ומקטינים את הרדיוס ל 0 . 2 מ . ' מה תהיה כעת מהירותו המשיקית של הגוף ? חשב את התנע הזוויתי בשני המקרים . ג . השווה את האנרגיה של הגוף בשני המקרים . האם התוצאה אינה סותרת את חוק שימור האנרגיה ?
|
|