מבחן בגרות בפיזיקה לתרגול — מכניקה, 5 יח״ל

מכונית עומדת ברמזור. ברגע t = 0 האור מתחלף והמכונית מתחילה לנוע בקו ישר בתאוצה קבועה של 2 m/s² במשך 10 שניות.

לאחר מכן היא נוסעת במהירות קבועה במשך 20 שניות, ואז הנהג בולם והמכונית מאטה בתאוצה קבועה ונעצרת כעבור 5 שניות.

ילד עומד על גג בניין שגובהו 45 מטרים מעל הקרקע, וזורק כדור קטן במאוזן במהירות של 12 m/s. מזניחים את התנגדות האוויר.

תיבה A שמסתה 3 ק״ג מונחת על שולחן אופקי. חוט קל קשור לתיבה, עובר מעל גלגלת קלה וחלקה בקצה השולחן, ובקצהו השני תלויה תיבה B שמסתה 2 ק״ג.

מקדם החיכוך הקינטי בין תיבה A לשולחן הוא 0.2. משחררים את המערכת ממנוחה, ותיבה A מתחילה לנוע.

גוף שמסתו 2 ק״ג משוחרר ממנוחה בראש מדרון חלק, בגובה 5 מטרים מעל משטח אופקי. בתחתית המדרון הגוף ממשיך על המשטח האופקי.

במשטח יש קטע מחוספס שאורכו 5 מטרים, ומקדם החיכוך הקינטי בו 0.4. שאר המשטח חלק. אחרי הקטע המחוספס נמצא קפיץ אופקי שקבוע הקפיץ שלו 3000 N/m.

על מסילה אופקית חלקה נעה עגלה A שמסתה 3 ק״ג במהירות 4 m/s, לעבר עגלה B שמסתה 1 ק״ג ונמצאת במנוחה.

בניסוי הראשון העגלות נצמדות זו לזו בהתנגשות. משך ההתנגשות 0.05 שניות.

סעיפים א–ב: אבן שמסתה 0.5 ק״ג קשורה לחוט שאורכו 0.8 מטר, ונעה על שולחן אופקי חלק במעגל סביב מסמר שבו קשור הקצה השני של החוט. מהירות האבן קבועה בגודלה: 4 m/s.

סעיפים ג–ה: לוויין נע במסלול מעגלי סביב כדור הארץ בגובה השווה לרדיוס כדור הארץ. תאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ 10 m/s².