1

ת ריענון והשלמה בפיסיקהומכינ

1מבחן סוף מועד ב' בפיסיקה

עם המרצים :

דקות 012 משך הבחינה :

.: מחשבון, דף נוסחאות מצורף לשאלוןחומר עזר מותר

הוראות לנבחן:

פרקים: 3* בשאלון זה

נק'(. 19)כל שאלה 4 – 1מתוך השאלות 3עליך לענות על מכניקה: -פרק ראשון

נק'(. 14)כל שאלה 7 – 5מתוך השאלות 0עליך לענות על חשמל: –פרק שני

נק'(. 15) 9 – 8עליך לענות על שאלה אחת מתוך השאלות – אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

* ערוך גרפים ותרשימים בעזרת סרגל, אפשר בעפרון

10)/( תאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ 2smg

* רשום על הכריכה החיצונית של המחברת את מספרי השאלות עליהן ענית

ב ה צ ל ח ה !!!

0

. 1– 4שאלות מתוך שאלות 3מכניקה: עליך להשיב על

1שאלה

ומקדם החיכוך הקינטי µsלמדף הוא Aמקדם החיכוך הסטטי בין גוף .mA, שמסתו Aמניחים על מדף אופקי גוף

למדף אין חיכוך. אל B. בין עגלה S1בעזרת חוט אופקי A, קשורה אל גוף mB, שמסתה B. עגלה µkביניהם הוא

)ראה תרשים(. Fבכוח S2. מושכים את חוט S2קשור חוט אופקי Bעגלה

יזוז ממקומו. Aהמרבי האפשרי מבלי שהגוף Fמושכים בכוח .א

( 1? הסבר! )S1גדולה/קטנה או שווה למתיחות בחוט S2האם המתיחות בחוט .1

( 5או חלק מהם(. ) mA, mB, µs, µk, g)באמצעות Fרשום ביטוי לכוח .2

mA = 2 kg , mB = 3 kg , µs = 0.5 , µk = 0.3נתון:

נעים בתאוצה Bוהעגלה A, כך שהגוף Fמושכים בכוח נמצאים במנוחה, Bוהעגלה Aמרגע שהגוף .ב

ימינה. a = 4 m/s2 של קבועה

F( .5 )חשב את גודל הכוח .1

מפסיק לפעול. Fשניות ובאותו רגע הכוח 0.6נקרע כעבור S1החוט

( 4) של כל אחד מהגופים? ומה תהיה תאוצת .2

( 4? )רעד שייעצ Aמה המרחק שיעבור גוף .3

01212 . ) 1א. : התשוב SSSS

2 ) gmF As

amSFב. B 1 amgmS AAs 1 ammgmF BAAs

NFF 26206

amgmבתאוצה של Aנעה במהירות קבועה ומסה B. מסה 2 AAs 23s

ma

. מהירות המסה כאשר נקרע החוט 3 smv 4.26.040 :השינוי במקום מהרגע שנקרע החוט .

xavvt 22

0

2 xmx 324.2096.0 2

3

2שאלה

בבול העץ . הקליע פוגע m 5שאורכו דק חבלהתלוי על , gr 950 בול עץ שמסתונע לעבר gr 50קליע שמסתו

מעלות 90ºשהחבל נפרש בזווית של עולה עד העץבול . V 2/3 במהירות בולהאחר של ה מצדו,ויוצא Vבמהירות

עדיין אנכי. בלניתן להניח שמיד לאחר יציאת הקליע הח)ראה שרטוט(.

( 5מצא את מהירות בול העץ מיד לאחר יציאת הקליע מהבול. ) .א

( 5לפני מעברו דרך בול העץ. )V) מצא את מהירות הקליע ) .ב

מצא את מתיחות החבל לפני הפגיעה של הקליע .ג

( 5ומתיחות החבל מיד לאחר יציאת הקליע מהבול. )

( 4) .מצא כמה אנרגיה התבזבזה בפגיעה .ד

ה:תשוב

א. לפי מאזני אנרגיות נחשב את מהירות בול העץ אחרי ההתנגשות

gmum 2

2

2221

smu 102

ב. חוק שימור התנע

22112211 umumvmvm sm

v

v

v

570

1095.005.0005.03

2

NgmTג. לפני: 5.92 אחריNT

gmTum

7.28

222

2

4

3שאלה

. R = 0.7 mורדיוסו O, הכוללת מעגל אנכי שמרכזו בנקודה ABCDEFבתרשים שלפניך מתוארת מסילה אנכית

נמצאות בגובה מרכז המעגל. כל A ,Cהיא פסגת המעגל, הנקודות Dהיא תחתית המעגל, הנקודה Bהנקודה

חלקי המסילה הם חסרי חיכוך.

(. הגוף נע על המסילה, עובר את המעגל וממשיך VA) Aמהירות בנקודה mמקנים לגוף קטן שמסתו .א

D. ידוע שגודל הכוח שבו לוחץ הגוף על המסילה בנקודה Fלנוע על המשטח האופקי לעבר הנקודה

.2mgהוא

VA( .5 )מצא את המהירות .1

B( .5 )מצא את תאוצת הגוף בנקודה .2

(4, הסבר את שיקוליך. )Eסמן עקרונית את וקטור התאוצה של הגוף בנקודה .3

, נמק את E. קבע האם הגוף יגיע לנקודה VA = 4 m/sמהירות Aבפעם אחרת, מקנים לגוף בנקודה .ב

( 5קביעתך. )

תשובה:

ע"י כוחות Dנחשב את המהירות בנקודה .1א.

RvmmgN

2

sm

Dv 21 Rvmmgmg

2

2

כוחות שלא הוגדר להם אנרגיה פוטנציאילית( –)כוחות אחרים ACמישור יחוס אנרגיהלפי מאזנה

BאחריםאחריםA EWE

2

212

21 0 DA mvmgRmv

sm

Av 35

Dהמהירות בנקודה ב. נבדוק האם sm

D gRv 7min

E-במידה והמהירות גדולה או שווה יגיע ל Eבמידה והיא קטנה ממנה הגוף לא יגיע לנקודה

aמשיק ra

aשקול

2

212

21 0 DA mvmgRmv

2

212

21 704 Dvv

sm

Dv 30

5

4שאלה

של המסילה הם אופקיים. EF –ו BC, הקטעים ABCDEFבתרשים מתוארת מסילה

hD = 1.4m , hF = 1.25m נתונים הגבהים ביחס רצפה האופקית:

, הגוף נע על המסילה, ופוגע A. משחררים גוף קטן ממנוחה בנקודה בין הגוף למסילה אין חיכוך א.

. KG = 2m. נתון המרחק האופקי בין קצה המסילה לנקודת הפגיעה ברצפה Gברצפה בנקודה

F . (5)מצא את מהירות הגוף בנקודה . 1

A (hA .) (4)מצא את הגובה של הנקודה . 2

משחררים את הגוף ממנוחה בנקודה הנמצאת בגובה .BCבקטע מלבד ךבין הגוף למסילה אין חיכוב.

H = 2 m מעל לרצפה, הגוף נע על המסילה ופוגע ברצפה במרחק אופקיX = 1 m מקצה המסילה (X

kgmמסת הגוף (.KGבמקום 1.

האם זמן הנפילה של הגוף, מרגע שעזב את המסילה ועד שפגע ברצפה, שווה לזה שבסעיף א', גדול או . 1

( 1) קטן ממנו? נמק!

( 5)מצא את עבודת כוח החיכוך בשעת תנועת הגוף על המסילה. . 2

(4) שבו יש לשחרר את הגוף, כדי שיגיע לרצפה. Hminמצא את הגובה המינימלי . 3

תשובה

( זריקה אופקית1א.

2) FאחריםאחריםA EWE

ללא שינוי )לא תלוי במהירות האופקית( תזמן הנפילה החופשי. 1ב.

2.

ג.

2

21

0 gtyy 2525.10 t st 5.0

tvx F 5.02 Fvsm

Fv 4

2

210 FFA mvmghmgh mhA 05.2

2

21

0 gtyy

5.01 Fvsm

Fv 2

FאחריםאחריםA EWE 2

21

FFאחריםאחריםA mvmghWmgh

25.1220 WJWאחריםאחרים אחריםאחרים 5.5

DאחריםאחריםA EWE DאחריםאחריםA mghWmgh 145.510 H95.1H

6

. 5– 7שאלות מתוך שאלות 2חשמל ומגנטיות: עליך להשיב על

5שאלה

מאונך S1שלילי, תלוי בעזרת שני חוטים מבודדים לתקרה אופקית. חוט qומטענו mגוף קטן שמסתו

.Eעם התקרה )ראה שרטוט(. בכל האזור קיים שדה חשמלי אופקי אחיד αזווית יוצר S2לתקרה וחוט

m = 2×10-2 kg , q = -4×10-7 C , sin(α( = 0.6 , E = 3×105 N/Cנתון:

(4סמן את כל הכוחות הפועלים על הגוף. ציין מי מפעיל כל כוח. ) .א

( 2? נמק! )Eמהו כיוון השדה החשמלי .ב

S1( .4 )חשב את המתיחות בחוט .ג

( 4עדיין יהיה מתוח? ) S1מהו גודל השדה החשמלי המרבי, כך שהחוט .ד

6שאלה

היא Dהיא מסילה לאורכה ניתן לנוע ללא חיכוך. נקודה ABC .ACעל שולחן אופקי מצויר משולש ישר זווית

)מטענים אלו לא יכולים לזוז(. מטען QBמטען Bובנקודה QAמטען חשמלי A. מקבעים בנקודה ACאמצע היתר

לא מופיע בשרטוט(. qהמטען –, יכול לנוע ממקום למקום )ראה שרטוט m, בעל מסה qחשמלי

AB = 0.8 m , BC = 0.6 m , QA = 12×10-8 C , QB = -4×10-8 C , q = -3×10-8 C , m = 4×10-5 kgנתון:

. AC , AD , DC, BDחשב את המרחקים .א

D( .6) -ו Cחשב את הפוטנציאלים בנקודות .ב

C .(3)מנקודה רחוקה מאוד לנקודה qחשב את העבודה שיש להשקיע, כדי להעביר את המטען .ג

D( ?3 ). באיזו מהירות יגיע המטען לנקודה Cבנקודה qמשחררים ממנוחה את המטען .ד

7

7שאלה

וכיוונו I1 = 10 Aתיל מוליך ישר וארוך מונח על גבי שולחן אופקי. בתיל הישר זורם זרם שעוצמתו

. לצידו של התיל מונחת כריכה מעגלית עשויה תיל מוליך. 'א מסומן בתרשים

היא מרכז הכריכה. Oבתרשים א' מתוארת המערכת במבט על, הנקודה

. OA = 4 cm, מרחק מרכז הכריכה מהתיל R = 2 cmנתונים: רדיוס הכריכה

וכיוונו "יוצא מתוך הדף". B = 10-4 Tהיא Oידוע שעוצמת השדה המגנטי השקול בנקודה א.

( 3)) עם כיוון השעון או נגד כיוון השעון (, הסבר את שיקוליך. הזורם בכריכה I2( קבע את כיוון הזרם 1)

(4)הזורם בכריכה. I2( חשב את עוצמת הזרם 2)

וך ובמקביל אליו , מסגרת מסלקים את הכריכה המעגלית ומניחים על השולחן, לצידו של התיל האר ב.

והיא מונחת במרחק a = 2 cm , b = 20 cmבכיוון המסומן. ממדי המסגרת הם I3 = 5 Aמלבנית שבה זורם זרם

c = 2 cm .) 'מהתיל ) ראה תרשים ב

( קבע את כיוון הכוח המגנטי שמפעיל התיל הארוך על כל אחת מצלעות המסגרת, הסבר את קביעתך.1)

(2)

( 4)( חשב את עוצמתו של הכוח המגנטי השקול הפועל על המסגרת, וציין את כיוון הכוח. 2)

( 1)מהם עוצמתו וכיוונו? נמק! –( האם פועל כוח מגנטי על התיל הארוך? אם כן 3)

8

. 8– 9אופטיקה גיאומטרית: עליך להשיב על שאלה אחת מתוך שאלות

8שאלה

)ראה תרשים(. אחת מקרני S. במרכז הכלי נמצא מקור אור נקודתי n = 1.6כלי מלא בנוזל בעל מקדם שבירה

נשברת הקרן מהמקור. d = 0.4 m, הנמצאת במרחק אופקי Aפוגעת בפני הנוזל בנקודה Sהאור היוצאות ממקור

. = 60ווית ויוצאת אל האוויר בז

α( .3)חשב את זווית הפגיעה .א

(3חשב את עומק הנוזל בכלי. ) .ב

( הסבר מדוע האור יוצא מתוך הנוזל רק דרך שטח שצורתו עיגול. 1) .ג

(5( חשב את שטח העיגול. )2)

שעל קרקעית הכלי האם היא מוארת היטב ונמק את קביעתך. B ,Cקבע לכל אחת מהנקודות .ד

SB = 0.5 m SC = 1.1 m (4)נתון:

9שאלה

ניצב על הציר האופטי של עדשה. cm 10עצם שגובהו

.cm 120, והמרחק בינה לבין העדשה היה cm 30התקבלה דמות שגובהה 1בניסוי

.cm 30התקבלה שוב דמות שגובהה 2בניסוי , עד אשר קרבו את העצם אל העדשהאחר כך

( 1א. האם העדשה מרכזת או מפזרת? נמק! )

( 2מדומה? הסבר! ) –ב. באיזה משני הניסויים התקבלה דמות ממשית, ובאיזה

ג.

( 4, ומצא את מרחק המוקד של העדשה. ) 1סוי ( הסתמך על הנתונים בני1)

(4( של מהלך הקרניים המיוחדות להיווצרות הדמות. ) 1:10( שרטט שרטוט מדויק ) מומלץ קנה מידה 2)

( 4. ) 2ד. מצא את מרחק העצם מהעדשה ואת מרחק הדמות מהעדשה בניסוי

9

h α α

2מבחן מספר

מכניקה –פרק ראשון

1שאלה

מהצד האחר Bמצד אחד ולסל A, התלויה מהתקרה, מעבירים חוט הקשור לסלסילה Gדרך גלגלת אידיאלית )ראה שרטוט( ומשחררים את המערכת ממנוחה.

mA = 2 [kg] , mB = 3 [kg]נתון:

, עם שחרור המערכת. )גודל וכיוון( Aחשב את תאוצת הסלסילה א. נק' ( 8)

במשך חצי שניה. Aחשב את הגובה שעברה הסלסילה ב. נק' ( 5)

חצי שניה לאחר שחרור המערכת. Aשב את מהירות הסלסילה ח ג. נק' ( 5)

חצי שניה לאחר שחרור המערכת החוט הקשור לסלסילה נקרע.ד. יוון( ( מהי תאוצת הסלסילה לאחר שהחוט נקרע? )גודל וכ1)

לאחר שהחוט נקרע. A( תאר במילים את תנועת הסלסילה 2) נק' ( 7)

2לה שאמסובבים גביע שצורתו חרוט ) קונוס ( סביב ציר אנכי, בתדירות קבועה. בתוך הגביע הניחו חרוז קטן. בשעת

מתחתית הגביע ואינו מחליק ) ראה תרשים (. hהסיבוב נמצא החרוז בגובה אין חיכוך בין החרוז למשטח.

נתון:

m = 20grמסת החרוז

h = 40cmהגובה

α = 30°הזווית נק' ( 3חשב את רדיוס המעגל שבו נע החרוז. ) א. ערוך תרשים של כל הכוחות הפועלים על החרוז, ב.

ורשום את משוואות החוק השני של ניוטון. נק' ( 10)

.ג ( חשב את גודל הכוח הנורמלי הפועל על החרוז. 1) ( חשב את התאוצה של החרוז.2) נק' ( 12( מצא את התדירות שבה מסתובב הגביע. ) 3)

12

3שאלה

ABCDE היא מסילה חלקה, הקטעיםAB ו- DE של המסילה הם אופקיים. בקצה המסילה מותקן קפיץ אופקי המחובר לקיר. ) ראה תרשים (

m = 0.5kgנתון: מסת הגוף

k = 600N/mקבוע הקפיץ

hC = 0.8m hD = 1.2mהגבהים

. C(, הוא נע על המסילה ועולה עד לנקודה vA) Aכאשר מקנים לגוף מהירות בנקודה א.

נק' vA ( .10 )מצא את המהירות

, מגיע אל הקפיץ ומכווץ אותו. מצא את מידת D, הוא עולה עד לנקודה vA = 6m/sכאשר מקנים לגוף מהירות ב.

הכיווץ המקסימלית של הקפיץ. נק' ( 15)

4שאלה

, חץ VA. יורים, במהירות אופקית M = 4.90 [kg]הקשור לתקרה, קושרים בול עץ שמסתו Lלחוט שאורכו

.h = 0.45 [m]. החץ ננעץ בבול העץ וממשיך לנוע יחד איתו, עד שהם עולים לגובה מרבי m = 0.1 [kg]תו שמס חשב את מהירות בול העץ עם החץ, מיד לאחר שהחץ פגע בבול העץ. א. נק' ( 10)

נק' ( 10, לפני שפגע בבול העץ. ) VAחשב את מהירות החץ ב. נק' ( 5כמה אנרגיה אבדה בהתנגשות? ) ג.

vA

D

C

E

A B

hC

hD

11

M

K

L

S

N A C P 1חלקיק 2חלקיק

. . . . .

. . . .

. . . . .

.

A

B C

D

חשמל ומגנטיות –פרק שני 5שאלה

היא אמצע היתר. Dהוא ישר זווית ושווה שוקיים, הנקודה בשלושת קודקודי המשולש מקובעים מטענים נקודתיים

. qA = qB = qC = +5•10-7Cחיוביים שווים

AC = BC = 3cm מצא את הכוח החשמלי השקול הפועל א.

) גודל וכיוון (. qCעל המטען נק' ( 15)

מטען נקודתי נוסף. Dמציבים בנקודה ב.

.שווה לאפס qCמתברר שהכוח החשמלי השקול הפועל על המטען

, נמק את קביעתך. qD( קבע את הסימן של המטען 1)

נק' ( 10, נמק את קביעתך. ) qD( קבע את כיוונו של הכוח השקול הפועל על המטען 2)

6שאלה

שבו שורר שדה מגנטי KLMNמלבני שני חלקיקים נכנסים לתוך איזוראחיד שכיוונו "יוצא מתוך הדף". מסלולי החלקיקים מתוארים סכמטית

בתרשים. קבע את סימן המטען של כל חלקיק. א.

נק' ( 6נמק את קביעתך! ) לשני החלקיקים מהירות שווה בגודלה ב.

v = 2•106m/s וגם גודל מטענם שווה ,

= 3.2•10-19C ׀q. ׀

. B = 2Tעוצמת השדה המגנטי

KNנכנס לשדה בניצב לצלע 1חלקיק ( 1)

. C, ויצא מהשדה בנקודה Aבנקודה

. AC = 30cmנתון:

. m1חשב את מסת החלקיק

. Sבנקודה MN, ויצא מהשדה בניצב לצלע Pבנקודה KNנכנס לשדה בניצב לצלע 2חלקיק ( 2)

. PN = 10cmנתון:

נק' m2 ( .19 )חשב את מסת החלקיק

ב ה צ ל ח ה ! ! !

10

מכינות ריענון והשלמה בפיסיקה

3מבחן בפיסיקה

דקות 012 משך הבחינה :

.נוסחאות מצורף לשאלון: מחשבון, דף חומר עזר מותר

הוראות לנבחן:

פרקים: 3* בשאלון זה

נק'(. 19)כל שאלה 4 – 1מתוך השאלות 3עליך לענות על מכניקה: -פרק ראשון

נק'(. 14)כל שאלה 7 – 5מתוך השאלות 0עליך לענות על חשמל: –פרק שני

נק'(. 15) 9 – 8עליך לענות על שאלה אחת מתוך השאלות – אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

* ערוך גרפים ותרשימים בעזרת סרגל, אפשר בעפרון

10)/( תאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ 2smg

* רשום על הכריכה החיצונית של המחברת את מספרי השאלות עליהן ענית

ב ה צ ל ח ה !!!

13

מכניקה – פרק ראשון

נק'(: 11השאלות הבאות )כל שאלה 4מתוך 3על יש לענות

1שאלה

גוף מונח בתחתית מישור משופע.

, גוררים אותו 2sמקביל למדרון, במשך Fמפעילים על הגוף כוח t = 0ברגע

במעלה המדרון ומרפים ממנו.

, עקרוניתקבע איזה מבין הגרפים הבאים מתאר נכון, א.

את המהירות כפונקציה של זמן של הגוף ) הגרפים אינם בקנה מידה מדוייק!

( כאשר המישור המשופע מחוספס. 0) .( כאשר המישור המשופע חלק1)

מספרים נמק את קביעתך מתוך שיקולים פיזיקליים, על פי צורת הגרף, בלי להסתמך על ה

הרשומים על הצירים וללא חישובים כלשהם!

.החלקבסעיף זה הסתמך על הנתונים בגרף המתאים לתנועה על המדרון ב.

2/4;2/6( מצא את תאוצת הגוף בפרקי הזמן שבהם הוא נע במעלה המדרון. 1) snsm

פעל, F( ערוך תרשים כוחות הפועלים על הגוף, ורשום את משוואות החוק השני של ניוטון,כאשר הכוח 0)

ולאחר שהפסיק לפעול.

. α( מצא את זווית השיפוע של המדרון 3)

. m = 0.5kg, אם נתונה מסת הגוף F( מצא את גודלו של הכוח 4)

.המחוספסבסעיף זה הסתמך על הנתונים בגרף המתאים לתנועה על המדרון ג.

( מצא את תאוצת הגוף בפרקי הזמן שבהם הוא נע במעלה המדרון. 1)

ועד לרגע שבו המהירות מתאפסת. 2s( רשום את משוואות החוק השני של ניוטון, עבור פרק הזמן שבין 0)

. µרון ( מצא את מקדם החיכוך בין הגוף למד3)

14

2שאלה

המחובר לתקרה. L תלוי בקצה חוט שאורכו mכדור שמסתו

לאנך ומשחררים את הכדור ממנוחה. מסיטים את החוט בזווית

, 3mכאשר הכדור חוזר למצבו האנכי פוגע הכדור בגוף שמסתו

אלסטית לחלוטין.מצחית ו ההתנגשות,

נמצא לפני הפגיעה במנוחה על 3mהגוף שמסתו

המשטח האופקי מורכב משני חלקים : .משטח אופקי

שמקדם החיכוך שלו עם BCוקטע ABקטע חלק

. הגוף הוא

נתון : 060 ; 0.2 ; 1mL ; g

חשב את מהירויות שני הגופים מיד לאחר ההתנגשות. .א

הזווית המקסימלית שיוצר החוט עם האנך לאחר ההתנגשות ?מהי .ב

. BC,חשב את אורכו של הקטע Cנעצר בנקודה 3mבהנחה שהגוף שמסתו .ג

. mחשב את המתקף על .ד

3שאלה

כל L, נקשר בעזרת שני חוטים בעלי אורך mגוף קטן, בעל מסה

שצורתו כאות ר', כמוראה בשרטוט. דאחד, לחלק האופקי של עמו

עם החלק αלא מסתובב, החוטים יוצרים זוית דכאשר העמו

האופקי.

m = 0.6 [kg] , L = 0.5 [m] , sin(α) = 0.8נתון:

חשב את מתיחות כל חוט, כאשר העמוד לא מסתובב. .א

, שני f = 0.5 [HZ]כאשר מסובבים את העמוד בתדירות .ב

החוטים מתוחים.

חוט המתיחות גדולה יותר? נמק! באיזה .1

חשב את המתיחות בחוט השמאלי. .0

, חוט אחד f = 1 [HZ]כאשר מסובבים את העמוד בתדירות .ג

רפוי.

מי משני החוטים מתוח? נמק! .1

מה מתיחות החוט המתוח? .0

מהי תדירות הסיבוב המרבית בה שני החוטים מתוחים? .ד

15

4שאלה

המחוברת לשולחן מעבדה חלק אף הוא. מסילה זו היא רבע מעגל ABבתרשים שלפניך מוצגת מסילה אנכית חלקה

.BCשווה לגובה השולחן וגם לאורך הקטע Rשרדיוסו

. D, הכדור עף באוויר ופוגע ברצפה בנקודה C -עד ל A -. לאחר תנועתו מmמשחררים ממנוחה כדור קטן שמסתו Aמנקודה

החיכוך בין הכדור ובין האוויר זניח.

.א

מצא את היחס (1)D

C

V

V . D -ו Cבין מהירויות הכדור בנקודות

חשב את זווית הפגיעה של הכדור ברצפה. (0)

של מעוף הכדור באוויר. C'Dאת המרחק האופקי Rבטא באמצעות .ב

)ראה תרשים( מותקנים מאזניים זעירים המכוילים בניוטונים . 0 -ו 1בנקודות .ג

כאשר הכדור חולף בנקודה זו? 1מהי הוריית המאזניים המותקנים בנקודה (1)

, האם הוריית המאזניים קטנה מזו שמצאת בסעיף הקודם, שווה לה או גדולה 0כאשר הכדור חולף בנקודה (0)

ממנה? נמק על ידי חישוב.

. D -ועד ל B -, חשב את הזמן של תנועת הכדור מR = 0.8 [m]. אם נתון כי ד

m A

2

C

C' D

R

B 1

R

R

30

16

חשמל ומגנטיות –פרק שני

נק'( . 41השאלות הבאות ) 2ענה על אחת מתוך

5שאלה

בין זוג לוחות אופקיים שורר שדה חשמלי אחיד שכיוונו מעלה.

במהירות של פרוטון נכנס דרך חריר שבלוח העליון

s

m510

.cm2בכיוון מטה.המרחק בין הלוחות

מהי עוצמת השדה המינימלית שתגרום לעצירת הפרוטון בסמוך ללוח התחתון ? .א

כמה זמן נמשכת תנועת הפרוטון עד שמשנה את כיוון תנועתו עבור ערך עוצמת השדה שחישבת בסעיף .ב

הקודם ?

כמה זמן, מרגע כניסת הפרוטון לשדה החשמלי, ייצא הפרוטון דרך החריר ?תוך .ג

6שאלה .10W, 30Vואילו על נורה ב' רשום 5W, 20Vעל נורה א' רשום

( אל אותו מקור מתח )שהתנגדותו זניחה(, מי משתיהן תאיר 0אם מחברים כל אחת מהנורות )כמתואר בתרשים .א בעוצמה גדולה יותר? נמק.

כדי שהנורות לא תשרפנה, יש לדאוג שהמתח על הנורות לא יעלה על הערך התקני הרשום עליהן. מה עוצמת .ב הזרם המירבית שיכולה לעבור בכל אחת מהנורות מבלי שהנורה תשרף?

ניתנת לשינוי וכא"מ המקור הוא R, ההתנגדות R3=100, בו 3מחברים את הנורות למעגל החשמלי המתואר בתרשים

=40v .והתנגדותו זניחה

שעבורה לא תשרף אף נורה? Rמה ההתנגדות המינימלית .ג עד לאפס. האם נורה א' תשרף, נורה ב' תשרף או שתיהן? הסבר. Rממשיכים להקטין את .ד

R3

א

ב

R

3תרשים

17

7שאלה

לוחות בורר מהירויות ובמקביל . האלומה נכנסת אל בין Vמואצת במתח האצה אלומת אלקטרונים

ושדה לכיוון מטה Eשדה חשמלי אחיד סטייה. בתוך בורר המהירויות קייםנעה במהירות קבועה ללא ללוחות ו

Eהשדה החשמלי היא עוצמת (. , השדה המגנטי לא מסומן בתרשים) ראה תרשים נך לדף המאו Bמגנטי אחיד

= 3·105 N/C, עוצמת השדה המגנטי היאB = 0.015 T .

. קבע את כיוונו של השדה המגנטי, נמק את קביעתך .א

.ב

.חשב את מהירות האלקטרונים .1

. חשב את המתח שבו הואצו האלקטרונים לפני כניסתם אל בין הלוחות .2

והאלקטרונים נכנסו אל בין הלוחות בדיוק באמצע ביניהם. d = 2 cmהמרחק בין הלוחות הוא .ג

.. מבטלים את השדה החשמלי ומשאירים את השדה המגנטי L > 20 cm)הלוחות ארוכים )נניח

חשב את רדיוס המעגל, לפיו ינועו האלקטרונים. .1

שרטט את המעגל, לפיו ינועו האלקטרונים. .2

. !האם האלקטרונים יפגעו באחד הלוחות? נמק .3

18

מראה מיםα

קיר

תרשים ב'

אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

נק'( . 15השאלות הבאות ) 2ענה על אחת מתוך

7שאלה

תרשים א'

. A. מקור אור נקודתי נמצא בנקודה MNא. בתרשים א' מתוארת מראה מישורית

. B( שרטט על גבי התרשים קרן היוצאת מהמקור, פוגעת במראה ומוחזרת אל נקודה 1)

איזה חוק פיזיקלי או תכונה של המראה הסתמכת. פרט את שלבי השרטוט וציין בכל שלב על

? נמק! ומביטה אל המראה רואה את דמותו של המקור C( האם עין הנמצאת בנקודה 0)

ומביטה אל המראה רואה את דמותו של המקור? נמק! Dודה ( האם עין הנמצאת בנק0)

ב. אקווריום ניצב על שולחן אופקי, הדופן הימנית שלו צמודה לקיר. מציבים מראה מישורית על קרקעית האקווריום, כך

. מכוונים אלומת אור צרה של לייזר אל המראה, האלומה מאונכת לשולחן.αשהיא נטויה בזווית

. Aום ריק ממים, האלומה המוחזרת מהמראה פוגעת בקיר בנקודה כאשר האקוורי

. Bכאשר ממלאים את האקווריום במים, נקודת הפגיעה של האור בקיר היא

בתרשים ב' מתוארת המערכת כאשר האקווריום מלא במים.

א. שרטט על גבי תרשים ב' , עקרונית,

האור כאשר האקווריום היה ריק,את מהלך

וכאשר הוא היה מלא במים.

. B -ו Aסמן את נקודות הפגיעה בקיר

ב. חשב את הזווית בין הקרן היוצאת מהמים

לבין פני המים, אם נתון:

α = 150 מקדם השבירה של מים ,n = 1.33 .

ג. משנים בהדרגה את זווית הנטייה של המראה,

ת מסוימת נעלמת נקודת האור על הקיר.עד אשר בזווי

( האם הגדילו את זווית הנטייה או הקטינו אותה? הסבר!1)

( חשב את הזווית שבה נעלמה נקודת האור על הקיר. 0)

19

8שאלה

. 3אספן בולים מסתכל על בול הדואר שברשותו דרך זכוכית מגדלת, ורואה את דמות הבול כמוגדלת פי .א

. cm 4בין הבול לבין זכוכית המגדלת הואהמרחק

האם זכוכית המגדלת היא עדשה מרכזת או מפזרת? הסבר. חשב את רוחק המוקד של עדשה זו.. 1

ערוך בקנה מידה תרשים של היווצרות דמות הבול. האם הדמות ממשית או מדומה?. 2

. 1, בעלות רוחקי מוקד שווים לזה שמצאת בסעיף א. L2 -וL1 זכוכית מגדלת, לרשות האספן שתי עדשותב.

.L2 קטן מקוטר העדשה L1 הוא שם לב שקוטר העדשה,

באיזו מבין שתי העדשות יעדיף האספן להשתמש כדי לראות את דמות הבול? העזר בהסבריך בתרשים .2שסרטטת בסעיף א.

, רוצה האספן לקבל את דמות בול הדואר על גבי מסך, כאשר היא באמצעות אותה העדשה שבסעיף א' ג. .3מוגדלת פי

את העדשה ואת המסך? יחסית לבול,.היכן עליו להציב, 1

.ערוך בקנה מידה תרשים של היווצרות דמות הבול.2

02

מכינות ריענון והשלמה בפיסיקה

4מבחן בפיסיקה

דקות 210 משך הבחינה :

.: מחשבון, דף נוסחאות מצורף לשאלוןחומר עזר מותר

הוראות לנבחן:

פרקים: 3* בשאלון זה

נק'(. 19)כל שאלה 4 – 1מתוך השאלות 3עליך לענות על מכניקה: -פרק ראשון

נק'(. 14)כל שאלה 7 – 5מתוך השאלות 2עליך לענות על חשמל: –פרק שני

נק'(. 15) 9 – 8עליך לענות על שאלה אחת מתוך השאלות – אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

* ערוך גרפים ותרשימים בעזרת סרגל, אפשר בעפרון

10)/( תאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ 2smg

עליהן ענית* רשום על הכריכה החיצונית של המחברת את מספרי השאלות

ב ה צ ל ח ה !!!

01

מכניקה – פרק ראשון נק'(: 11השאלות הבאות )כל שאלה 4מתוך 3על יש לענות

1שאלה מספר

. מסות התיבות 1קשורות זו לזו באמצעות חוט הכרוך סביב גלגלת קבועה, כמתואר בתרשים 2 –, ו 1שתי תיבות

kgmהן 5.11 ו- kgm 12 1בהתאמה. תיבהm מוחזקת במנוחה בנקודהA מחוספסעל גבי משטח אופקי ,

. מקדמי החיכוך הקינטי והסטטי 030שזווית שיפועו היא חלקנמצאת על גבי משטח משופע 2mכאשר תיבה

skובין המשטח האופקי שווים זה לזה 1mבין תיבה והגלגלת זניחים וכן החיכוך בין החוט . מסת החוט

והגלגלת.

ימינה . וכתוצאה מכך, תיבה זו נעה, במשך שניה אחת, עד לעצירתה 0vמהירות 1mמקנים לתיבה 0t ברגע

stמתאר את גודל מהירות התיבות החל מתחילת תנועתן ועד לרגע 2. תרשים Bבנקודה 1.

stעבור פרק הזמן .א 10 :

שרטט את תרשים הכוחות הפועלים על כל אחת מהתיבות ורשום ביטוי לתאוצת (1

.aהמערכת

μחשב את 2בהסתמך על הביטוי שרשמת בסעיף הקודם ועל הגרף בתרשים (2

. ABמצא את אורך הקטע (3

Bנעצרה בנקודה 1mעבור המצב בו תיבה .ב

מהתיבות .שרטט את תרשים הכוחות הפועלים על כל אחת (1

שלפניך. נמק . a-cקבע את ההיגד הנכון מבין ההיגדים (2

a) לאחר עצירתה בנקודהB 1, תיבהm מתחילה לנוע שמאלה, כאשר

יורדת במורד המישור המשופע 2mתיבה

b) בנקודהB 1תיבהm נמצאת במצב של מנוחה על סף תנועה

c) בנקודהB 1תיבהm נמצאת במצב של מנוחה, אך לא במצב של סף

תנועה

1m

2m

0v

A B

1תרשים

st

smv

00

2שאלה מספר

12בתרשים שלפניך מתוארת מערכת שבה שלשה גופים , mm 3 -וm 1. המסהm קשורה למסה

2m 1ובאמצעות חוט נוסף העובר דרך חור בשולחן , מסהm מסתובבים 2m -ו1m. המסות 3mקשורה למסה

תמיד באותו גובה . 3mכך שמסה על גבי שולחן אופקי חלק בתדירות קבועה.

2mאורך החוט מהחור השולחן למסה ., שווה1mלמסה 2mשווה לאורך החוט ממסה

קבע ונמק את קביעתך: .א

( לאיזה משני הגופים מהירות קווית ) משיקית ( גדולה1)

יותר, ופי כמה?

( לאיזה משני הגופים תאוצה גדולה יותר, ופי כמה? 2)

( סמן את כל הכוחות הפועלים על כל גוף. 1ב. )

( רשום את משוואות החוק השני של ניוטון לכל גוף. 2)

( חשב את המתיחות בכל חוט, אם נתון:3)

kgmmופים . המסה של הג m2.0אורך החוטים 1.021 .

משלים סבוב שלם בחצי שניה . 2m -ו1mכל אחד מהמסות

.3m( חשב את מסה 4)

מבט צד

1m 2m

3m

1m2m 1m2m

3m

03

3שאלה מספר

.mבתרשים שלפניך מתוארת מסילה במישור אנכי ועליה נע גוף קטן שמסה שלו

הוא חלק , והקטע האופקי BCDחלק ואופקי ועליו נמצא קפיץ רפוי המחובר אל קיר , קטע המסלול ABקטע

DF מקדם החיכוך הקינטי( מחוספסk בקצה הקטע .)DF נמצא קפיץ רפוי המחובר אל קיר , המשטח שהקפיץ

מונח עליו הוא חלק.

mשקבוע הקפיץ שלו את הקפיץ םמכווציABבקטע Nk 000,41 מרחק שלcm20 , מניחים מסהm המסה לא(

הגוף עוצר עצירה G. בנקודה G. הגוף נע לאורך המסלול עד הנקודה (mקשורה לקפיץ( . משחררים את הגוף )המסה

.2kרגעית לאחר שהוא מכווץ את הקפיץ

.m25.0הוא FG, אורך הקטע m4.2הוא DFנתון : אורך הקטע

25.0k .mh 2.2 .mH 2.3 .kgm 2

?cm20 -ל 1kמהו הכוח האופקי הדרוש לכווץ את הקפיץ .א

בפעם הראשונה. F -בדרכו ל Cחשב את מהירות הגוף בנקודה .ב

בפעם הראשונה. F -בדרכו ל Dחשב את מהירות הגוף בנקודה .ג

.2kחשב את קבוע הקפיץ .ד

, הגוף מתחיל לנוע בכיוון ההפוך ומתנתק מהקפיץ.Gאחרי העצירה בנקודה .ה

? אם כן, חשב את מהירותו.Bהאם הגוף יגיע לנקודה

הגוף באופן סופי?)מקום מדיוק(. רהיכן יעצו .ו

G

C

BA

D F

M N

2k

1k

H

h

04

4שאלה מספר

kgmשמסתה 1קרונית 5.01 נעה שמאלה על שולחן חלק אופקיAB 1במהירות שגודלהv.

.לאחר ההתנגשות עם הקיר . מתנגשת התנגשות מתנגשת בקיר אנכי התנגשות אלסטית חד ממדית 1קרונית

kgmשמסתה 2מצחית בקרונית 22 הנמצאת במנוחה על השולחן האופקAB .

, כפונקציה של הזמן. 2מפעילה על הקיר ועל קרונית 1הגרף מתאר את הכוח שקרונית

לאחר ההתנגשות. 1א. חשב את מהירות של קרונית

לאחר ההתנגשות. 2ונית ב. חשב את המהירות של קר

ג. האם ההתנגשות בן הקרוניות היא התנגשות אלסטית? נמק.

נשמר בהתנגשות עם הקיר ? הסבר 1mהאם התנע של ד.

1m 2m1v

A B

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8

NF 310

st 310

05

חשמל ומגנטיות –פרק שני נק'( . 41השאלות הבאות ) 3מתוך 2ענה על

5 מספר שאלה

, בתחתית 1Qביחס לקו אופקי. מציבים מטען נקודתי, בעל מטען וית וצינורית חלולה וחלקה מוטית בז

)לא ידוע( dבמרחק במנוחה , מתייצבmומסה 2Q. מטען נקודתי שני, בעל מטען הצינורית וקבוע במקומו מתחתית הצינורית,

013.53 ,kgmנתון: 5105.4 , nCQQ 421 ,

? 2Qמהו גודל ומהו כיוון כוח הכובד הפועל על .א

נמק? 2Qמהו כיוון הכוח החשמלי הפועל על .ב

נמק?2Qמהו כיוון הנורמל הפועל על .ג

. dחשב את גודל הנורמל ואת המרחק בין המטענים, .ד

6שאלה מספר

cmRמוליך שרדיוסו Aכדורקליפה נהנתו 101 3.במרחקm ממרכז הכדור, בנקודהM נימדד פוטנציאל

-חשמלי V900 (1.) ראה תרשים

חשב את מטען הכדור ואת סימנו. .א

איזה עבודה יש להשקיע ,כדי להביא מאין סוף .ב

cqגוף טעון קטן שמטענו Mלנקודה 2.0 .

, באמצעות תיל מוליך ארוך מאוד ודק כך ששתי Bאחרתמחברים את הקליפה הנתונה עם קליפה כדורית .ג

cmRורדיוסה , סופי" (. הקליפה האחרת אינה טעונה –הקליפות רחוקות מאוד זו מזו )מרחק "אין 202 .

חשב את המטען על כל כדור לאחר החיבור לאחר זמן רב.

נמק?Aלכדור Bמכדוראו Bלכדור Aמכדור בין הכדורים : הסבר מה הוא הכיוון של העברת המטען .ד

7שאלה מספר

, הניצבים למישור הדף, N-ו Mוכיונו לתוך הדף, נמצא בתוך קבל טעון. בין לוחות הקבל, Bבשדה מגנטי אחיד, שעוצמתו

. החלקיקים נעים B -ו E. אלומת חלקיקים נכנסת אל בין לוחות הקבל בניצב לשדות Eשורר שדה חשמלי אחיד שעוצמתו

. mומסתו qמטענו של כל חלקיק Kולאחר מכן פוגעים בחיץ בנקודה Oבין הלוחות בקו ישר. עוברים דרך סדק

ם הוא חיובי או שלילי ? נמקהאם מטען החלקיקי .א

מה כיוון השדה החשמלי ? נמק .ב

. E -, ו q ,m ,Bבאמצעות OKבטא את המרחק .ג

רוצים שהחלקיקים יפגעו בחיץ בנקודה קרובה .ד

. ניתן לשנות אך OK. להקטין את Oיותר לחריר

מה יש לשנות לשם כך? נמק. E -ו Bורק את עוצמות השדה

N M

O L K

gd

1Q

2Q

M 1תרשים

A

06

אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

נק'( . 15השאלות הבאות ) 2ענה על אחת מתוך

8שאלה מספר

)ראה תרשים(. ס"מ. 30ס"מ מעדשה מרכזת שמרחק המוקד שלה 50ס"מ מוצב במרחק של 5נר שגובהו

? היכן יש להציב מסך כך , שתתקבל עליו דמות חדה של הנר? מה גודל הדמות .א

.העדשה דרךקרניים המהלך את שרטט .ב

שאר במקומו ותתקבל דמות חדה , באותו המקום י, שהנר יכך מקום אחרבלהציב את העדשה האם ניתן .ג

שהתקבלה הדמות הראשונה? מה גודל הדמות שהתקבלה.

9שאלה מספר

. 5.1n, המתאר חתך של חצי דסקית עשויה זכוכית שמקדם השבירה שלה הוא Oבתרשים חצי מעגל שמרכזו

06.48. בזווית פגיעה של A, פוגעת בדסקית בנקודה MNעל הישר Mאלומת אור צרה שמקורה מנקודה

בדסקה. B.והקרן ממשיכה ופוגעת בנקודה

העתק את התרשים למחברתך והראה .א

היכן בתרשים בדיוק נמצאת זוויות

? נמק Bובנקודה Aהפגיעה בנקודה

מצא את זווית השבירה של האלומה .ב

. Bוכאשר יוצאת מהדסקה בנקודהAבהכנסה לדסקית בנקודה

, Nלנקודה Mונעה מנקודה MNכלשהי. אלומת אור צרה שמקורה מהישר חוזרים על הניסוי בזווית .ג

(. האם יכולה להתרחש החזרה מלאה? אם A)הקרן פוגעת רק בנקודה Aמשיק למעגל בנקודה ANהישר

? מהו התנאי לגבי הזווית -לא הסבר מדוע, אם כן

עדשה מסך

M

אלומת האור

●O N

A

B

07

מכינות ריענון והשלמה בפיסיקה

5מבחן בפיסיקה

דקות 210 משך הבחינה :

.: מחשבון, דף נוסחאות מצורף לשאלוןחומר עזר מותר

הוראות לנבחן:

פרקים: 3* בשאלון זה

נק'(. 19)כל שאלה 4 – 1מתוך השאלות 3עליך לענות על מכניקה: -פרק ראשון

נק'(. 14)כל שאלה 7 – 5מתוך השאלות 2עליך לענות על חשמל: –פרק שני

נק'(. 15) 9 – 8עליך לענות על שאלה אחת מתוך השאלות – אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

* ערוך גרפים ותרשימים בעזרת סרגל, אפשר בעפרון

10)/( תאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ 2smg

* רשום על הכריכה החיצונית של המחברת את מספרי השאלות עליהן ענית

ב ה צ ל ח ה !!!

08

מכניקה – פרק ראשון נק'(: 11השאלות הבאות )כל שאלה 4מתוך 3על יש לענות

1שאלה מספר

שמסתו הגוף. גלגלת על העובר, בחוט הקשורים גופים שני של מערכת מתוארת' א בתרשים

kgm 41 ביניהם החיכוך ואת, והגלגלת החוט מסות את להזניח ניתן. אופקי שולחן על נמצא .

.חיכוך קיים למשטח B הגוף בין

kgmשמסתו הגוף כאשר, במנוחה המערכת את מחזיקים 62 בגובה תלוי h לרצפה מעל ,

.אותה משחררים t = 0 וברגע

. ברצפה לפגיעתו עד, 2mמסה של בזמן כתלות המהירות גרף מתואר' ב בתרשים

:את ומצא, בגרף היעזר. א

. h הגובה( 1)

.הגוף תאוצת( 2)

.לשולחן 1m מסה בין החיכוך מקדם את מצא. ב

.ברצפה פגע 2m שגוף אחרי, 1m הגוף תאוצתגודל את מצא .ג

1m

2m

h

תרשים ב

אתרשים

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

2.4

2.8

0 0.2 0.4 0.6 0.8

st

smv

09

2שאלה מספר

)הגוף אינו ניתק מהמסילה במהלך תנועתו(. המסילה ABCDמחליק בלי חיכוך על מסילה mגוף קטן שמסתו

. Rמסתיימת בקטע מעגלי זקוף שרדיוסו

)ראה Bמעל משטח אופקי העובר דרך הנקודה R5הנמצאת בגובה Aמשחררים את הגוף מנקודה

תרשים(.

.g m, R, ,נתונים:

הוכח כי הגוף לא ניתק מהמסילה. .א

? Dמה גודלה וכיוונוה של המהירות בנקודה .ב

? Dמהי התאוצה הרדיאלית בנקודה .ג

ממנו ניתן לשחרר את הגוף, כדי שהגוף ישלים תנועה במעגל שלם. hחשב את הגובה המינימלי .ד

שחושב בסעיף הקודם בנקודות hחשב את גודל הכוח בו מעיק הגוף על המסילה כשהגוף משוחרר מגובה .ה

B ו- . C

3שאלה מספר

עם שיפוע BC,וממדרון Rשרדיוסו ABהמתקן המשורטט בנוי מסלול חלק , ללא חיכוך , של רבע מעגל ,

תלמיד משחרר כדור , שעליו קיים חיכוך.

) מהירות התחלתית אפס ( A, בנקודה 2kgשמסתו

ונשאר שם. Dהכדור נעצר בנקודה

נתונים :

? פרט. Bא( מה מהירות הכדור בנקודה

? פרט . Kב( מה מהירות הכדור בנקודה

ג( מהו גודל עבודת החיכוך עד שהכדור נעצר ? פרט .

ד( מהו מקדם החיכוך הקינטי בין המדרון לכדור ? פרט .

כדי שהכדור Aה( מהו גודל המהירות ההתחלתית שצריך להקנות התלמיד לכדור בנקודה

? פרט .Cייעצר בנקודה

32

4שאלה מספר

kgmמסה 91 2מונחת בקצהו של שולחן חלק .מסהm נעה על השולחן במהירותsmv 42

ועה לפני לאחר ההתנגשות נעה בכיוון המנוגד לכיוון התנ2mהתנגשות אלסטית .מסה 1mומתנגש במסה

1mההתנגשות. מתנגשת בקיר אנכי התנגשות אלסטית חד ממדית .חוזר ונופל לקרקע באותו מרחק אופקי שמסה

(.1mפגעה בקרקע )נופל על מסה

? 2mלאחר ההתנגשות עם מסה 1mמהי מהירות מסה .א

? 1mלאחר ההתנגשות עם מסה 2mמהי מהירות מסה .ב

? 2mחשב את גודל מסה .ג

1m 2m

31

חשמל ומגנטיות –פרק שני

נק'( . 41השאלות הבאות ) 3מתוך 2ענה על

5 מספר שאלה

מחובר אל הקצה התחתון של חוט אנכי חלק מבודד, התלוי מן התקרה. על qומטען mכדור קטן בעל מסה

. המערכת נמצאת בשווי משקל. qומטען mהחוט מושחל חרוז קטן בעל מסה

kqgmנתון : . ,,,

בין הכדור לבין החרוז? dמהו המרחק .א

מהי המתיחות בחוט? .ב

)המרחק בין d -נמקם את החרוז במקום גבוה מ .ג

(d -החרוז לכדור גדול מ

האם הכוח השקול על החרוז יגדל יקטן או לא ישתנה ביחס למצב הקודם? נמק .1

האם המתיחות תקטן תגדל לא תשתנה ביחס למצב הקודם? נמק .2

6שאלה מספר

6mכדור קטן שמסתו gr וטעון במטען . Q תלוי בחוט שמסתו זניחה לקיר אנכי. ונמצא .

4000בשדה אחיד שעוצמתו Nc

E 087.36שכיונו ביחס לציר האופקי כמתואר

בתרשים. הכדור נמצא במנוחה והחוט מאונך לקיר.

?Qא. מה סימנו של המטען

.Qב. חשב את המטען

ג. חשב את המתיחות בחוט .

1תרשים

E

כדור

חרוז

30

7שאלה מספר

AAIארוכים ומקבילים זה לזה נושאים זרמים שעוצמתם שני תיילים 8I ,4 12 .)תרשים(

האם קיים מקום, בו מתאפס השדה .א

המגנטי השקול, הנוצר ע"י הזרמים ?

נמק מדוע. –אם כן מצא היכן, אם לא

מהי העוצמה ומהו הכיוון של השדה .ב

שבתרשים? C –ו A ,Bהמגנטי הנוצר בנקודות

מהו הכוח )גודל וכיוון( ליחידת אורך שהתיילים מפעילים זה על זה ? .ג

אלקטרון נע במהירות של s

mv 6102 מהו הכוח האלקטרומגנטי ) גודל וכיוון( הפועל על האלקטרון, כשהוא .

, אם הוא נע: C –ו A ,Bנמצא בכל אחת מהנקודות

. כלפי מטה ?1

.ימינה ?2

.פנימה במאונך למישור התיילים ?3

. החוצה במאונך למישור התיילים ?4

33

אופטיקה גיאומטרית –פרק שלישי

נק'( . 15השאלות הבאות ) 2ענה על אחת מתוך

8שאלה מספר

המרקע לעצם נמצאת עדשה שמרחק מוקדהממרקע . בין m1ניצב במרחק ABעצם מאיר

.cm16הוא

באיזה מרחק נמצא המרקע כך שנוצרת על המרקע דמות חדה ? הסבר מדוע קימות שתי אפשרויות . .א

סרטט מהלך קרניים לקבלת הדמות המוגדלת על המרקע. .ב

סרטט בתרשים שבנית )בסעיף ב'( את מהלכה של קרן אור היוצאת מאמצע העצם והעוברת את .ג

. ומגיעה לדמות.Cהעדשה בנקודה

הסבר. –מכסים את המחצית התחתון של העדשה בחומר אטום לאור. האם יחול שינוי בדמות? אם לא .ד

מהו השינוי? הסבר –אם כן

9שאלה מספר

. במרכז תחתית המיכל נמצא מקור אור נקודתי. קרן אור 4.1nנוזל, שמקדם השבירה שלומיכל גלילי רחב מלא

mdהבוקעת ממקור האור ופוגעת בפני הנוזל בנקודה הנמצאת במרחק אופקי 3.0 מהמקור, נשברת החוצה

.030תואל האוויר בזוי

.חשב את זווית הפגיעה .א

?hמהו גובה הנוזל במיכל, .ב

תלמיד המסתכל על פני הנוזל רואה אזור מואר

בצורת עיגול.

ג. חשב את שטח האזור המואר.

ד. רוצים להגדיל את השטח המואר , האם יש להוסיף או יש

להפחית בגובה המים? נמק.

34

6מבחן מספר

. 1– 4 שאלות מתוך שאלות 3חלק המכניקה: עליך להשיב על

1שאלה מספר

. מקדם החיכוך הקינטי והסטטי בין העגלה α , מונחת בתחתית מדרון שזווית שיפועוmA , שמסתהA עגלה

דרך גלגלת אידיאלית הנמצאת בראש המדרון, כך שהחוט מקביל למדרון. . חוט הקשור לעגלה עובר למדרון הוא

, התלויה ללא מגע עם המדרון )ראה שרטוט(. משחררים את המערכת mB , בעלת מסהB החוט מחובר למשקולת

ממנוחה.

= 0.25 , mA = 2 kg , mB = 2 kg , sin(α) = 0.6 נתונים:

לכיוון מעלה. a = 1 m/s2 (5עם שחרורה. ) A גודל ואת כיוון תאוצת העגלהחשב את א.

.s( .4) x = 0. 5 m , v = 1 m/s 1 חשב את מהירות העגלה ואת המרחק שעברה במשך ב.

מרגע שחרור הגופים החוט נקרע. s 1 אחרי

לכיוון מטה. a = 8 m/s2 (4חשב את תאוצת העגלה מיד לאחר שהחוט נקרע. ) ג.

חשב את המרחק הכולל שעברה העגלה עד לנקודה הגבוהה ביותר אליה הגיעה. ד.

(2) x = 0. 5 + 0.0625 = 0.5625 m

mgsin(α) > fk כן (2האם העגלה תרד לאחר שהגיעה לשיא הגובה? ) ה.

35

2מספר שאלה

, הכוללת מסלול אנכי ABCDEG , על מסלילה חלקהA בנקודה V , מקנים מהירותm לעגלה קטנה, בעלת מסה

היא הנמוכה ביותר, B . )הנקודהR (, בעל רדיוסהתנועה בתוך המעגל והעגלה לא מחוברת למסילה)

יוצר EO כזאת שהקטעהיא E והנקודה היא הגבוהה ביותר D בגובה מרכז המעגל, הנקודה C הנקודה

(.BO עם הקטע αזווית

m = 2 kg , R = 1.25 m , α = 60° נתונים:

C( ?4) 5 m/s , כדי שתגיע לנקודהA שיש להעניק לעגלה בנקודה Vmin מהי המהירות המזערית א.

D( ?5) 7.9 m/s לנקודה, כדי שתגיע A שיש להעניק לעגלה בנקודה Vmin מהי המהירות המזערית ב.

.VA = 10 m/s מהירות A מקנים לעגלה בנקודה

(8במסלול העגלה חשב: ) E עבור הנקודה ג.

V2 = 87.5 -> v = 9.354 m/s h = 0.625 m את מהירות העגלה. .1

ar = 70 m/s2 , N = 150 N את הנורמל שהמסילה מפעילה על העגלה. .2

ar = 70 m/s2 , at = 8.66 m/s2 את התאוצה הרדיאלית ואת התאוצה המשיקית. .3

36

3שאלה מספר

ומשוחררת k אל קפיץ )לא מחוברת לקפיץ(, בעל קבוע X , נלחצת בשיעורm עגלה קטנה, בעלת מסה

)ראה G ונופלת בנקודה BC , מסלול אופקי לא חלקAB ממנוחה. העגלה עוברת מסלול אופקי חלק

-ביחס ל BC וגובה הוא BC , מקדם החיכוך בין העגלה למשטח בקטעL הוא BC שרטוט(. אורך הקטע

GH הוא h.

= m = 2 kg , x = 0.2 m , k = 450 N/m , L = 0.625 m , נתונים:

0.4 , h = 0.8 m

m/s 3 (4)חשב את מהירות העגלה מיד לאחר שהשתחררה מהקפיץ. א.

C( .5) -5 J עד לנקודה B חשב את עבודת החיכוך על העגלה בעוברה מנקודה ב.

C( .4) 2 m/s חשב את מהירות העגלה לכשתגיע לנקודה ג.

GH( .4) 0.8 m חשב את המרחק ד.

37

4שאלה מספר

. , כך שמקדם החיכוך בין השולחן לעגלות הואDE ולא חלק בחלקו CD , חלק בחלקוCDE שולחן אופקי

. מקנים mB , בעלת מסהB , ועגלהmA, בעלת מסהA : עגלהCD מניחים שתי עגלות על החלק

שמאלה )ראה שרטוט(. העגלות נצמדות וממשיכות ימינה VB מהירות B ימינה ולעגלה VA מהירות A לעגלה

.u במהירות

mA = 3 kg , VA = 5 m/s , mB = 2 kg , u = 1 m/s , = 0.4 נתונים:

שמאלה. m/s 5 (5לפני ההתנגשות בין העגלות. ) B חשב את מהירות עגלה א.

. D חשב את גודל ואת כיוון כוח החיכוך הפועל על העגלות הצמודות אחרי שעברו את נקודה ב.

(3) 20 N שמאלה

עד שנעצרו. D ואת כיוון שינוי התנע של העגלות מרגע שהגיעו לנקודהחשב את גודל ג.

(5) 5 Ns שמאלה

s 0.25 (4עד שנעצרו. ) D חשב את הזמן שעבר מרגע שהעגלות הגיעו לנקודה ד.

38

. 5– 7 שאלות מתוך שאלות 2חלק החשמל ומגנטיות: עליך להשיב על

5שאלה מספר

) "אינסופי" ( הטעון חיובית מונח על שולחן אופקי. הלוח יוצר שדה חשמלי אחיד בכיוון הניצב ללוח. לוח גדול

וסימנו אינם q כדור מוליך קטן תלוי על חוט מבדד מעל ללוח ) ראה תרשים א' (. הכדור טעון במטען שגודלו ידועים.

. המתיחות m = 0.05 kg ור. המסה של הכד E = 22.5·106 נתונים: עוצמת השדה שיוצר הלוח

. יחידות השדה ניוטון לקולון.T = 45.5 N בחוט

לכן כוח חשמלי משיכה T > mg שלילי, קבע את סימן המטען של הכדור, נמק את קביעתך. .1

)שלילי(q( .5) 210-6 C מצא את גודל מטענו של הכדור .2

, Q הטעון, ומציבים במקומו על גבי השולחן שני מטענים נקודתיים חיוביים שוויםמסלקים את הלוח ב.

הוא במישור האנכי ) ראה תרשים ב' ABC , כך שהמשולש B . במצב זה תלוי הכדור בנקודה A , C בנקודות.)

מתיחות בחוט . ה α = 30° ( בעל זוויות בסיס AB = BC = 4cm הוא שווה שוקיים ) ABC נתון: המשולש שעליו תלוי הכדור שווה לזו שבסעיף א'.

Qןמצא את גודלו של המטע

CQ תשובה 4

39

במעגל שבתרשים מכשירי המדידה אידיאליים. .6

נתונים:

R 3= R 2R =4 = , התנגדויות הנגדים: Ω r = 1 , התנגדותו הפנימית V ε 15 = כא"מ המקור

Ω 2 , Ω = 10 5R .

. V 10 מתח של מודד 1V . הוולטמטר A 1 מודד זרם של 3A האמפרמטר

1R( .5) Ω 5 מצא את התנגדות הנגד א.

4A ( .5) 1 A מצא את הוריית האמפרמטר ב.

A( .3) 3 A מצא את הוריית האמפרמטר ג.

V( .4) 12 V מצא את הוריית הוולטמטר ד.

42

7שאלה מספר

זה מזה. תרשים א' cm 10 מקבילים מתוחים על גבי שולחן אופקי, במרחק שלשני תילים ישרים, ארוכים, א.

בכיוון המסומן בתרשים. I1 = 10 A זרם שעוצמתו Kמתאר את התילים במבט מלמעלה. מזרימים בתיל

ימינה (3! )נמק ?ימשכו זה את זה , כדי שהתילים N בתיל I2 מה צריך להיות כיוונו של הזרם .1

(. מצא את עוצמת השדה 1, בכיוון שקבעת בסעיף ) I2 = 20 A זרם שעוצמתו N מזרימים בתיל .2

, הנמצאת באמצע בין שני התילים. P המגנטי שיוצרים התילים ) גודל וכיוון ( בנקודה

(6) 4·10-5 T יוצא מהדף

, שממדיה PQRS . מניחים על השולחן מסגרת מלבנית K התיל, ומשאירים רק את N מסלקים את התיל ב.

, ונמצאת K של המסגרת מקבילה לתיל PQ . הצלע PQ = RS = 20 cm , PS = QR = 10 cm הם

, בכיוון המסומן. אין I3 = 5 A שעוצמתו ממנו. המסגרת עשויה תיל מוליך, וזורם בה זרם cm 5 במרחק של . בתרשים ב' מתוארים התיל והמסגרת במבט מלמעלה.חיכוך בין המסגרת לשולחן

האם יש להפעיל כוח על המסגרת, כדי שהיא תישאר במנוחה? הסבר, אם כן – מצא את גודלו ואת כיוונו של הכוח.

8() 10-5 N 2.67· בכיוון מעלה

41

. 8– 9 עליך להשיב על שאלה אחת מתוך שאלותחלק האופטיקה גיאומטרית:

על A בנקודה α = 70° ( פוגעת בזווית 2וצבע 1אלומה של אור המורכב משני צבעים שונים ) צבע .8

. מקדם השבירה )ביחס לאוויר( של החומר ממנו עשויה התיבה d = 20 cm פניה של תיבה שעובייה

שונה לכל אחד מהצבעים:

. התיבה נמצאת באוויר, ומוצמדת ללוח צילום. n2 = 1.45 :2עבור צבע , n1 = 1.52 : 1צבע עבור

) ראה תרשים א' (. C , B על לוח הצילום מתקבלות שתי נקודות

(6) .א

של לוח שרטט את מהלך קרן האור בתוך התיבה, עד לפגיעה בלוח הצילום, וקבע באיזו נקודה .1

, B בנקודה 1צבע . נמק את קביעתך. 2אור בצבע –, ובאיזו 1( פגע האור בצבע C או B ) הצילום

C בנקודה 2צבע

BC . BC = 1.3 cm מצא את המרחק .2

זווית מרחיקים את התיבה מלוח הצילום ומחזיקים אותה במקביל אליו. מכוונים את אלומת האור באותה ב.

, BC –כמו קודם ) ראה תרשים ב' (. האם המרחק בין נקודות הפגיעה של שני הצבעים על לוח הצילום שווה ל

שווה, הקרניים יוצאות מקבילות (3? נמק! ) BC –, או קטן מ BC –גדול מ

חתך המנסרה מכוונים את אלומת האור אל מנסרה משולשת העשויה מאותו חומר, כמתואר בתרשים ג'. ג.הוא משולש ישר זווית, והאור פוגע בניצב בדופן המנסרה. על לוח הצילום מתקבלת רק נקודה אחת, של אחד

(6) מהצבעים.

קבע איזה מהצבעים פגע בלוח הצילום, נמק את קביעתך. .1

הסבר את שיקוליך.שרטט את מהלך האור בעל הצבע שלא פגע בלוח הצילום, עד ליציאתו מהמנסרה, .2

0תשובה

1 14.41c 0

2 6.43c 420 זווית הפגיעה בתוך המנסרה

40

9שאלה מספר

.cm 30 נתונה עדשה מרכזת בעלת רוחק מוקד של

המתקבלת במרחק אדם מציב עצם על הציר האופטי משמאל לעדשה, ורואה את דמותו ההפוכה של העצם, א.

(6מהעדשה. ) cm 120 של

מימין, הפוכה=ממשית האם הדמות התקבלה משמאל לעדשה או מימין לה? הסבר! .1

u = 40 cm מצא את מרחק העצם מהעדשה. .2

cm. Hi = 30 cm 10 מצא את גובה הדמות, אם נתון שגובה העצם הוא .3

(4ן העצם לעדשה, עד אשר הוא רואה דמות ישרה של העצם. )האדם משנה את המרחק בי ב.

u < f קרב, ישרה = מדומה, האם האדם קירב את העדשה לעצם, או הרחיק אותה ממנו? הסבר! .1

כן, מדומה מוגדלת האם יתכן שדמות זאת תהיה שווה בגודלה לדמות שבסעיף א'? הסבר. .2

(5ומנים עצם, עדשה והמוקדים של העדשה. )בתרשים שלפניך מס ג.

העתק את התרשים למחברתך ושרטט את מהלך הקרניים המיוחדות להיווצרות הדמות. .1

ב, מדומה קבע האם הוא מתאים עקרונית לסעיף א' או לסעיף ב'. .2