Home Exercise 6 - Friction and accelerated frames of reference

שאלה 1    כוח נורמלי במעלית
< 1_3124>

אדם שמסתו 70 ק"ג עומד על מאזניים במעלית.
  1. מה יראו המאזניים כאשר המעלית במנוחה?
  2. מה יראו המאזניים כאשר המעלית עולה במהירות קבועה של 5 מטר לשנייה?
  3. מה יראו המאזניים כאשר המעלית עולה בתאוצה קבועה של 5 מטר לשנייה בריבוע?
  4. מה יראו המאזניים כאשר המעלית יורדת בתאוצה קבועה של 5 מטר לשנייה בריבוע?
  5. מה יראו המאזניים כאשר המעלית יורדת בתאוצת הכובד( a=g )?

שאלה 2    כח במישור משופע
< 1_3135>

במערכת המתוארת בתרשים ישנו חיכוך בין מסה \(m\) למסה \(M\) ( מקדם החיכוך, סטטי וקינטי, הוא \(\mu_1\) ). כמו כן ישנו חיכוך בין מסה \(M\) והמישור המשופע ( מקדם החיכוך, סטטי וקינטי, הוא \(\mu_2\) ). מהו הכוח המקסימאלי \(F\) אשר ניתן להפעיל על המסה העליונה במקביל למדרון כלפי מעלה, כדי שלא תהיה תנועה יחסית בין הגופים בעוד המערכת של שני הגופים תנוע כלפי מעלה ?

e_10_1_063_p.jpg

שאלה 3    מכונית בתנועה מעגלית
< 1_3141>

מכונית נוסעת  בכביש מעגלי שרדיוסו 100 [m], המוגבה בזווית של 10°.מקדם החיכוך הסטטי בין המכונית לכביש הוא 0.3.
מהו גודל המהירות המירבי האפשרי כך שהמכונית תמשיך במסלול המעגלי ? מה יקרה אם תעבור המכונית מהירות זו ? 

 

שאלה 4    מערכת מואצת
< 1_3403>

קרונית
קרונית נעה בתאוצה קבועה a. מסה M הקשורה בחוט לגג הפנימי של הקרונית יוצרת זווית של עם האנך. בטא את  באמצעות M a ו g .



שאלה 5    1D חיכוך
< 1_3108>


גוף מחליק על פני מישור אופקי בקו ישר בכיוון ציר x. מיקומו ההתחלתי (בזמן t = 0) הוא x = 0 ומהירותו ההתחלתית היא  v = v_0 . הגוף נעצר לאחר שעבר מרחק L כתוצאה מהחיכוך עם המשטח.
א. כמה זמן לקח לגוף לעבור את המרחק L עד שנעצר?
ב. הראה.הראי שמקדם החיכוך הקינטי נתון על ידי הביטוי \mu_k=v_0^2/2gl.

שאלה 6    מסה בחרוט
< 1_3209>


גוף קטן שמסתו M נמצא על משטח פנימי של חרוט שזווית הראש שלו היא . ציר החרוט מתלכד עם כיוון האנך כך שקודקוד החרוט מכוון כלפי מטה.
הגוף קשור בחוט חסר מסה העובר דרך חור בקודקוד החרוט אל מסה נוספת .
1. אם החרוט אינו מסתובב מהו מקדם החיכוך הסטטי המינמלי בין הגוף לחרוט כך שהמערכת בש"מ?
2.החרוט מסתובב במהירות זוויתית הנח כי אין חיכוך בין הגוף לחרוט. חשב את המרחק d כתלות ב . עבורו הגוף במנוחה ביחס לחרוט.
3. אם d=0.1m. וגם מה צריכה להיות . כך שהגוף ישאר במנוחה?

שאלה 7    Rotating Masses
< 1_3216>


גוף בעל מסה מונח על גוף בעל מסה אשר מונח על שולחן מסתובב במהירות זוויתי קבועה . המסה קשורה בחוט חסר מסה למסה נוספת התלויה באוויר.
המסה נמצאת במרחק קבוע מקצה השולחן. מקדם החיכוך הסטטי בין הגופים הוא . מקדם החיכוך הסטטי בין המסה לבין השולחן הוא .
הגוף אינו מחליק על השולחן והגוף אינו מחליק על הגוף . מה צריכה להיות המהירות הזוויתית כדי שהמצב המתואר יוכל להתקיים?