Home Exercise 11 - Moment of Inertia & Angular Momentum

שאלה 1    The Seven Coins
< 1_6213>

שבעה מטבעות מסודרים על שולחן אופקי כמתואר באיור. מסת כל מטבע m ורדיוס כל מטבע R.

נתון: מומנט התמד של מטבע ביחס לציר במרכזו :
חשבו את מומנט ההתמד לסיבוב של המערכת סביב ציר מאונך העובר במרכז המסה של המערכת .

1

שאלה 2    תפיסת כדור על קרוסלה
< 1_6600>

phys1
ילד שמסתו 30 ק"ג עומד בקצה קרוסלה נייחת שמסתה 100 ק"ג ורדיוסה 2 מטר.
 מומנט ההתמד של הקרוסלה סביב ציר העובר במרכזה הוא kg*m2  150.
הילד תופס כדור במסה של 1 ק"ג הנזרק אליו מחברו. רגע לפני שהכדור נתפס מהירותו היא 12 מטר לשניה וכיוונה נוטה בזווית של 37 מעלות למשיק לקרוסלה.

א.מה המהירות הזוויתית של הקרוסלה לאחר תפיסת הכדור?
ב.מה המהירות המשיקית של הילד לאחר תפיסת הכדור?

 

שאלה 3    מוט וכדור
< 1_6608>



מוט אחיד ודק שאורכו L ומסתו m תלוי בקצהו העליון על ציר אופקי ויכול להסתובב בלי חיכוך. כדור קטן בעל אותה מסה m תלוי על החוט עם מסה זניחה המחובר לאותו ציר. מסיטים את הכדור בזווית המסוים (לא נתונה) מהאנך ומשחררים ממנוחה. מה צריך להיות אורך החוט l כדי שהכדור יעצור אחרי ההתנגשות עם המוט?? ההתנגשות היא אלסטית.

שאלה 4    Bullets Rods and masses
< 1_6612>



מוט לא אחיד שמסתו \(M_0\) ואורכו \(l\) יכול להסתובב סביב ציר אופקי מקובע \(A\) העובר דרך קצהו העליון. לקצה התחנות של המוט מחובר גוף נקודתי שמסתו \(M\). קליע שמסתו \(m\) פוגע במוט במהירות אופקית \(v\) במרחק \(d\) מהקצה התחתון. בעקבות הפגיעה הקליע נשאר במוט וכל המערכת מסתובבת סביב הציר \(A\) לזווית מקסימלית \(\theta\). מצאו את המרחק בין ציר הסיבוב למרכז המסה של המוט. מומנט ההתמד של המוט ביחס לציר הסיבוב הוא \(I\).

שאלה 5    bullet and rod
< 1_6440>


מוט דק יכול להסתובב על משטח אופקי (ללא חיכוך) סביב ציר אנכי העובר דרך מרכז המסה שלו. המוט נח כאשר פוגע בו קליע שמסתו \(M\). הקליע נע במהירות \(v\) במישור האופקי והזווית בין כיוון מהירותו והמוט הנה \(\theta\). הקליע פוגע במוט במרחק \(l\) ממרכז המסה של המוט ונשאר במוט ואחרי ההתנגשות. אחרי ההתנגשות מהירות זוויתית של המערכת הנה \(\omega\). מהו מומנט ההתמד של המוט ביחס למרכז המסה שלו ?

שאלה 6    כדור ודיסקה
< 1_6610>



כדור שמסתו 10 g ומהירותו 400 m/s עובר דרך דיסקה מלאה שיכולה להסתובב סביב מרכזה, רדיוסה 20 cm ומסתה 2 kg . יוצא מצידה השני במהירות 200 m/s. קו התנועה של הקליע עובר במרחק 15 cm ממרכז הדיסקה.
(א) מהי המהירות הזוויתית הסופית של הדיסקה?
(ב) כמה אנרגיה אבדה בהתנגשות?