|
|
עמוד:153
3 . 4 תנועה של גלגלת איור 3 . 8 מתאר מתקן המכונה גלגלת . שני גופים תלויים בקצותיו של חוט הכרוך סביב גלגל . מסת גוף א' היא M ומסת גוף ב' היא 171 , ונתון M > m ^ נניח שמסת החבל זניחה וכן מסת הגלגל , וכי אפשר להתעלם מהחיכוך בין הגלגל לצירו . ברגע מסוים עוזבים את המערכת ממנוחה . כיצד ינועו שני הגופים ? מהם הכוחות הפועלים על החוט ? מכיוון vy M גדול מ , " 1 ברור שגוף א' ינוע בכיוון מטה וגוף ב' בכיוון מעלה . הכוחות הפועלים על כל גוף הם : משקלו , והכוח שמפעיל עליו החוט . נסמן את הכוח שהחוט מפעיל על גוף אי ב י , 7 ואת הכוח שהחוט מפעיל על גוף בי ב 'י 7 ( איור 3 . 9 א . ( ' בגלל החוק השלישי של ניוטון , על החבל עצמו יפעל כוח T בקצהו הקשור לגוף א' וכוח T בקצהו הקשור לגוף ב . ' הכוחות הפועלים על החוט מתוארים באיור 3 . 9 ב . ' ננתח תחילה את מצבו של החוט לפי החוק השני : ( 3 . 24 ) T-T = m ' a כאשר m' היא מסת החוט an היא התאוצה שבה הוא נע ( שני הכוחות הפועלים על החוט פועלים אמנם בכיוון מטה , אבל T פועל בכיוון התנועה T' - \ בכיוון ההפוך , לכן הכוח השקול הוא הפרשם . ( נזכור עתה כי הנחנו שמסת החוט זניחה : m' = 0 ולכן ממשוואה שאלה 3 . 12 חשב את תאוצתו של גוף על מישור משופע , כאשר יש חיכוך בינו לבין המישור , הנח כי מקדם החיכוך הקינטי הוא , nk ופתח ביטוי לתאוצה של הגוף כשהוא מחליק בירידה וכשהוא מחליק בעלייה ( לאחר שהקנו לו מהירות התחלתית מסוימת . ( שאלה 3 . 13 א . מניחים גוף על מישור משופע . מקדם החיכוך הסטטי בין הגוף למישור הוא . \ 1 מה צריכה להיות הזווית , 6 כדי שהגוף יתחיל להחליק במישור ? ב . הצע שיטה למדידת מקדם החיכוך הסטטי , בעזרת מישור משופע שאפשר לשנות את זווית נטייתו . שאלה 3 . 14 מניחים גוף שמסתו 5 ק"ג על מישור משופע , שזווית נטייתו ניתנת לשינוי . מקדם החיכוך הסטטי בין הגוף למישור הוא , 0 . 51 ומקדם החיכוך הקינטי . 0 . 30 — מגדילים בהדרגה את הזווית 6 עד שהגוף ניתק ממקומו ומתחיל להחליק . לאחר שהגוף עבר מרחק של מטר אחד על המדרון , הוא מגיע למישור אופקי וממשיך לנוע עליו עד שהוא נעצר \ k 1 = 0 . 3 . גם על המישור האופקי . א . באיזו זווית החל הגוף להחליק ? ב . מהי תאוצתו בעת ההחלקה ? ג . מה הייתה מהירות הגוף בסוף המישור המשופע ? ד . מה המרחק שעבר הגוף על המישור האופקי ? ה . כמה זמן נע הגוף על המישור המשופע , וכמה — על המישור האופקי ? ו . מהו הכוח השקול שפעל על הגוף , במקביל למישור , בהיותו על המישור המשופע ובהיותו על המישור האופקי ?
|
|