Home Exercise 13 - Angular momentum and oscillations

שאלה 1    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 2    מחליקות על הקרח
< 1_6601>

phys1
שתי מחליקות על הקרח מתאמנות ברחבה,  לכל אחת מסה M.
הן מתקרבות אחת כלפי השניה במהירות v (כל אחת) במסלולים מקבילים שהמרחק ביניהם הוא 3L.
מחליקה אחת נושאת מוט בעל מסה זניחה. המחליקה השניה אוחזת בקצה המוט כאשר הן חולפות זו ליד זו.

א.תאר/י בצורה כמותית את תנועת המחליקות לאחר ששתיהן אוחזות במוט.
ב.מהי האנרגיה הקינטית של המחליקות ?
ג.בשלב הבא המחליקות מתקרבות לאורך המוט עד שהמרחק ביניהן הוא L. מהי המהירות הזוויתית שלהן כעת?
ד.מהי האנרגיה שלהן?
ה.הסבר/הסבירי משיקולי אנרגיה כיצד האנרגיה הקינטית עלתה?

 

שאלה 3    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?

שאלה 4    תנועה הרמונית פשוטה
< 1_5114>

מסה של 50 g המחוברת לקפיץ נעה בתנועה הרמונית פשוטה לפי המשוואה     כאשר x בסנטימטרים וt בשניות.
  1. מצאו את מקדם הקפיץ k .
  2. מצאו את האנרגיה הקינטית המקסימלית.
  3. מה האנרגיה הפוטנציאלית המקסימלית, והאנרגיה הכוללת?

שאלה 5    תנודה הרמונית פשוטה
< 1_5101>

מסה m2=2 kg קשורה למסה m1=1kg ע" י חוט דק. m1קשורהלקפיץ אנכי (ראו ציור) שקבוע קפיצו k=100N/m. המערכת נמצאת במנוחה ואז נקרע החוט.
א.מהו המיקום ההתחלתי של התנועה יחסית למצב הרפוי של הקפיץ ?
ב.מהו מיקום נקודת שיווי המשקל יחסית למצב הרפוי של הקפיץ ? מהי האמפליטודה של התנועה ההרמונית ?
ג. מצאו ביטוי למיקום הגוף כפונקציה של הזמן (מרגע היקרע החוט).