11
שאלות למעבדות לכל ניסוי: 1 . מה ן מטר ו ת הניסוי? 2 . מה מודדים ומדוע? 3 . מה מצפים לקבל? 4 . נקודות לתשומת לב במערך הניסוי אופן פעולת רשם הזמן5 . מקורות שגיאה עיקריים במערכת הניסוי. 6 . מה ניתן לעשות כדי להגדיל את דיוק המדידות? נפילה חופשית1 . מתוך תרשים העקבות, תאר במילים כיצד משת נים המרווחים בין מיקומי המשקולות ברגעים השונים. מהי צורת גרף מקום- זמן שקיבלת? הסבר. 2 . כיצד מחושבת מהירות רגעית? 3 . הגדר נפילה חופשית. בהסתמך על מדידותיך בניסוי האם תנועת הגופים היתה אמנם נפילה חופשית) אם כן, נמק, אם לא הסבר מדוע( ? 4 . הגדר את המושג" תאוצה." 5 . האם היה הבדל בתנועת שני הגופים? אם כן, הסבר את הסיבות להבדל, אם לא- מדוע לא. 6 . סמן בf את כל כוחות החיכוך הפועלים על הגוף הנופל, והראה כי כאשר מסת הגוף קטנה, קטנה גם תאוצתו. 7 . הסבר מדוע ניתן לבחור בניסוי את נקודת תחילת המדידה כרצוננו? כיצד באה לידי ביטוי נקודה זו בגרף מהירות זמן? 8 . מהו שיפוע הגרף מהירות- זמן? מהן יחידותיו? בדוק וחשב את ההתאמה לערך הצפוי. חשב את השגיאה היחסית ואת השגיאה המוחלטת. 9 . מהי נקודת החיתוך של גרף מהירות זמן עם ציר ה- y ? מהן יחידותיה ומה היא מציינת? 10 . האם ניתן לחשב את המהירות ההתחלתית) המהירות ב- y=0 ( ? אם כן, חשב אותה והוסף אותה לגרפים. 11 . מדוע תאוצה הגבוהה מ9.8 m/s^2 היא בהכרח טעות? 12 . מתי נוכל לומר ששתי התאוצות למעשה שוות ומתי נאלץ להודות שהן בעצם שונות זו מזו? 13 . האם יש שימור אנרגיה במערכת? ) מתקשר לסעיפים הבאים( ? 14 . מהי צורת הגרף שלv 2 כפונקציה שלh ? מה מייצ ג שיפוע הגרף? מהן יחידותיו?

למעבדות

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: למעבדות

שאלות למעבדות

:לכל ניסוי

?ת הניסויומטר ןמה .1

?ומדוע מה מודדים .2

?מה מצפים לקבל .3

פעולת רשם הזמןאופן – נקודות לתשומת לב במערך הניסוי .4

.במערכת הניסוי מקורות שגיאה עיקריים .5

?מה ניתן לעשות כדי להגדיל את דיוק המדידות .6

נפילה חופשית

נים המרווחים בין מיקומי תאר במילים כיצד משת, מתוך תרשים העקבות .1

.הסבר? זמן שקיבלת-מהי צורת גרף מקום. המשקולות ברגעים השונים

?כיצד מחושבת מהירות רגעית .2

האם תנועת הגופים היתה –בהסתמך על מדידותיך בניסוי . הגדר נפילה חופשית .3

?)הסבר מדוע –אם לא , נמק, אם כן(אמנם נפילה חופשית

".תאוצה"הגדר את המושג .4

-אם לא, הסבר את הסיבות להבדל, אם כן? היה הבדל בתנועת שני הגופים האם .5

.מדוע לא

והראה כי כאשר מסת הגוף , את כל כוחות החיכוך הפועלים על הגוף הנופל fסמן ב .6

.קטנה גם תאוצתו, קטנה

כיצד באה לידי ? הסבר מדוע ניתן לבחור בניסוי את נקודת תחילת המדידה כרצוננו .7

?בגרף מהירות זמןביטוי נקודה זו

בדוק וחשב את ההתאמה לערך ? מהן יחידותיו? זמן-מהו שיפוע הגרף מהירות .8

.חשב את השגיאה היחסית ואת השגיאה המוחלטת. הצפוי

מהן יחידותיה ומה היא ? y-זמן עם ציר ה –מהי נקודת החיתוך של גרף מהירות .9

?מציינת

חשב אותה , אם כן? )y=0-המהירות ב(האם ניתן לחשב את המהירות ההתחלתית .10

.והוסף אותה לגרפים

?היא בהכרח טעות m/s^2 9.8מדוע תאוצה הגבוהה מ .11

מתי נוכל לומר ששתי התאוצות למעשה שוות ומתי נאלץ להודות שהן בעצם שונות .12

?זו מזו

?)מתקשר לסעיפים הבאים(? האם יש שימור אנרגיה במערכת .13

?מהן יחידותיו? ג שיפוע הגרףמה מייצ? hכפונקציה של v2מהי צורת הגרף של .14

Page 2: למעבדות

וחשב את הפחת באנרגיה הפוטנציאלית אל מול v2בחר נקודה על אחד הגרפים של .15

האם תוצאותיך מתיישבות . תוספת האנרגיה הקינטית מתחילת התנועה עד לנקודה

?עם חוק שימור האנרגיה

ל המהירות והתאוצה ש, שרטט ידנית גרפים איכותיים המתארים את שינוי המקום .16

הוסף ליד כל גרף ביטויים מתמטיים . גוף הנופל נפילה חופשית כפונקציה של הזמן

.מתאימים

אם ? האם המהירות כפי שחושבה בעת ניתוח הניסוי היא אמנם המהירות הרגעית .17

? מהי מהירות זו וכיצד ניתן לשפר את המדידה, לא

?מה ההבדל בין מהירות רגעית למהירות ממוצעת .18

?ט הנייר לו תנועת הגופים היתה קצובהכיצד היה נראה סר .19

כיצד היו נראים הגרפים ?מה היה השוני בתוצאות, אילו ביצעת את הניסוי על הירח .20

?ששרטטת

: רמז(? האם יש דרך נוספת לחשב את תאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ .21

?א"כתלות במרחק מכדה gאיך משתנה ? בעזרת חוק הכבידה gמהו ).כבידה

?הסבר מדוע –את המשמעות של עוצמת שדה הכבידה g -לייחס ל ניתן .22

?9.8 -הגדול מ gהסבר מדוע לא ייתכן לקבל בניסוי ערך של .23

Page 3: למעבדות

חוק שני של ניוטון

".הפרדת משתנים"הסבר את המושג .1

?מדוע חשוב להפריד משתנים בניסויי מעבדה .2

?כיצד בא לידי ביטוי הנושא בניסוי זה .3

?גלהאיזה כוח הניע את הע .4

.ביטוי עבור התאוצה כפונקציה של המסותוקבל שרטט תרשימי כוחות במערכת .5

?כיצד ישתנה הניסוי – gלדבר על תלות במשתנה השלישי .6

מדוע ? מדוע חשוב שהחוט יהיה אופקי? מדוע חשוב שהמסילה בניסוי תהיה אופקית .7

?ל אחרולא על ישר מקבי, חשוב שהעגלה תנוע בקו ישר העובר דרך חיישן המרחק

או מה קורה אם החוט .תאר במילים את תנועת העגלה לאחר שהמתלה נוגע ברצפה .8

?נקרע

!הסבר ?מר כי תנועת המתלה היא נפילה חופשיתניתן לו, האם בהזנחת חיכוך .9

.כיצד יתקבלו הגרפים אם לא נזניח את החיכוך, תאר באופן איכותי .10

?האם הגרפים עוברים בראשית .11

?ם היא שווה למשקל המתלההא? האם המתיחות קבועה .12

האם . זהות) גם המסה התלויה וגם העגלה(בניסוי שביצעת הנחת שתאוצות הגופים .13

.הסבר? מבחינה סקלרית? זה נכון מבחינה וקטורית

בחוט המחבר בין העגלה למסה התלויה עשוי לקבל ערכים שונים Tגודל המתיחות .14

ם מתקיימים הקשרים תאר מצבים בה. המתייחסים לגודל המשקל התלוי עליו

):מצב אחד לכל סעיף(הבאים

15. T=m2g

16. T< m2g

17. T> m2g

).ניוטון 1N1(הגדר את יחידת המדידה .18

?כיצד ניתן למדוד מסה .19

? האם אפשר למדוד מסה לא ידועה בחלל החיצון במקום בו כוחות הכבידה זניחים .20

.הסבר

כלפי נניח שבמערכת הניסוי הודפים את העגלה כך שהמשקולות התלויות נעות .21

תאר במילים את תנועת המערכת מרגע שחרור העגלה ועד לרגע . ומשחררים, מעלה

.פגיעת המסה התלויה ברצפה

כיצד היה ניתן לתכנן את הניסוי כך ? מדוע הגרפים בניסוי נראים כל כך גרוע .22

?שהשגיאה היחסית תקטן

?האם יהיה שינוי עבור ניסוי דומה במישור משופע .23

לה בכוח חיצוני שגודלו שווה למשקל המתלה איך ייראה אם מחליפים את את המת .24

?איך התאוצה משתנה? הגרף

Page 4: למעבדות

הדיפת כסא

. הסבר את צורת הגרף מקום כפונקציה של זמן שהתקבל מתוצאות ניתוח הסרטון .1

.התייחס לכל חלקי התנועה

?כיצד תשפיע טעות בהגדרת קנה המידה על תוצאות הניסוי .2

.מדועהסבר ? איך מחשבים מהירות רגעית .3

?מה יקרה בכוכב לכת אחר .4

?Yמדוע אין משמעות לערכים בציר .5

?מה יקרה בסרטון אם לא יהיה חיכוך עם המשטח .6

את הגרף המתקבל במקרה בו , על גרף המקום כפונקציה של הזמן, שרטט באופן איכותי .7

.שים לב לזמן בכל קטע בתנועה. לא ניתן להזניח את החיכוך

במקרה חדש בו על , מקום כפונקציה של זמן ששרטטת הסבר ושרטט כיצד ישתנה גרף .8

).או נניח חבילה על הכיסא(הכיסא יישב אדם

Page 5: למעבדות

אופיינים של תיל ושל נורה

.ובמה הוא שונה מחיבור ריאוסטטי הסבר את עקרון הפעולה של החיבור הפוטנציומטרי .1

?מה קורה כאשר מזיזים את הגררה

?ומדוע מי יתחמם קודם –ורך אם לוקחים תיל אחר מאותו חומר ובאותו א .2

?הסבר מהו נגד ומהי התנגדות .3

?כיצד תוכל לבדוק זאת בניסוי? באילו גורמים תלויה התנגדותו של נגד מתכתי .4

?הסבר כיצד יש לחבר את הוולטמטר והאמפרמטר לשם מדידת המתח והזרם ומדוע .5

?כיצד מתבצע שינוי תחומי המדידה במכשירים אלה .6

? וי אפשר לחבר את מכשירי המדידה בצורה שונה מזו שבתרשיםהאם לצורך ביצוע הניס .7

.הסבר מדוע –אם לא , תאר כיצד, אם כן

מהו הקשר בין ההתנגדות של תיל , בהסתמך על ניסויים שביצעת עם נורת הלהט, הסבר .8

האם ניתן למצוא רמז לקשר זה גם בניסוי עם סרגל . מתכתי ובין הטמפרטורה שלו

? ההתנגדות

, אם כן, מדוע. פרטורה גבוהה מגדילה את האנרגיה הקינטית של נושאי הזרםידוע כי טמ .9

.התייחס למימד המיקרוסקופי ?עולה ההתנגדות עם הטמפרטורה

Page 6: למעבדות

מ התנגדות פנימית ומתח הדקים"כא

.מ ומתח הדקים"המושגים כאהסבר את .1

. טטיובמה הוא שונה מחיבור ריאוס הסבר את עקרון הפעולה של החיבור הפוטנציומטרי .2

?מה קורה כאשר מזיזים את הגררה

?הסוללה היתה אידאלית כיצד היה מתקבל הגרף שלך אם .3

.הסבר ונמק את תשובתך ?האם יש סתירה בין תוצאות הניסוי ובין חוק אום .4

?כיצד תוכל לבדוק באופן מעשי שלסוללה יש אמנם התנגדות פנימית .5

?ממנהומה אתה למד הסבר מה מתארת הקריאה הראשונה שביצעת .6

מורה ) כאשר הגררה אינה מחוברת לנגד המשתנה(האם במדידה הראשונה שבצעת .7

.הסבר? מ המקור"הוולטמטר על כא

מ וההתנגדות "הכא, מהי הנוסחה המקשרת בין הספק הנגד המשתנה לבין הזרם .8

? הפנימית

.מצא ביטוי להספק המקסימלי של המעגל, מהנוסחה שרשמת .9

צייר גרף של ההספק כפונקציה של הזרם ומצא את ההספק המקסימלי של הנגד .10

.המשתנה

אם נחבר לסוללה הנתונה סוללה , תאר כיצד ייראה הגרף זרם כפונקציה של המתח .11

?נוספת בטור

סוללה , אם נחבר לסוללה הנתונה, תאר כיצד ייראה גרף הזרם כפונקציה של המתח .12

?נוספת במקביל

:הבא הרכיבו את המעגל .13

.הסבירו את ההבדל בינו לבין המעגל שבסעיף א )1(

?כיצד נוכל למצוא במעגל זה את התנגדותו הפנימית של חיישן הזרם )2(

.של החיישןבצעו את הניסוי והעריכו את התנגדותו הפנימית )3(

Page 7: למעבדות

גלוונומטר טנגנטי

.שרטט תרשים שלו ?של שדה מגנטי מהן יחידות המידה? של כדור הארץ מגנטיהשדה המהו .1

.הפרמטרים שקובעים את עוצמתו, כיוון –שדה מגנטי של סליל מעגלי דק מהו ה .2

µ0מהו ?)כיצד מוגדר, יחידות מידה, ערך(.

האם ניתן ?אופקי של השדה המגנטי הארציבניסוי זה ניתן למדוד רק את הרכיב המדוע .3

.כיצד –אם כן ?אנכיאת הרכיב לבדוק

יש להרחיק את הגלוונומטר הטנגנטי משאר חלקי המעגל החשמלי ומגופים הסבר מדוע .4

?עשויים ברזל

?מדוע נקרא מכשיר זה בשם גלוונומטר טנגנטיהסבר .5

מנה את –אם לא ? זרםהאם היית ממליץ לעשות שימוש במכשיר זה כמכשיר למדידת .6

?הסבר מדוע –אם כן , חסרונותיו

!הסבר? מה יקרה אם תלפף חלק מהלולאות במגמה הפוכה .7

?מהו הכלל שלפיו ניתן למצוא את כיוון השדה המגנטי במרכז סליל מעגלי דק .8

?בקירוב מאונך לקרקע? א הוא בקירוב מקביל לקרקע"באלו מקומות השדה של כדה .9

?קטביםמה קורה בהסבר

?דרום-להציב את מישור הכריכה של הגלוונומטר הטנגנטי בכיוון צפוןעלינו מדוע .10

Page 8: למעבדות

חוק סנל

.תן דוגמא בה ניתן להבחין בתופעה זו. הסבר את התופעה בה האור נשבר .1

?הסבר מדוע אנו עושים שימוש בדיסקית בצורה זו ?מה מיוחד בצורה של דסקית הפרספקס .2

האור עובר בדופן העגולה בעוד שיש שבירה כשהאור עובר בדופן הסבר מדוע אין שבירה כש .3

.הישרה

?ומה הוא מתאר שבירההמקדם מהו .4

? של סינוס זוית השבירה כפונקציה של סינוס זוית הפגיעה מה מייצג השיפוע של הגרף .5

?כיצד היה משתנה גרף זה אם המערכת כולה היתה מוכנסת לאמבט מלא מים .6

בין זוית ישרהאם קיים יחס ? הפגיעה כפונקציה של זוית השבירה של זוית מהי צורת הגרף .7

?הפגיעה לבין זוית השבירה

את הזוית הקריטית והשווה לזוית הגבולית שמצאת בניסוי לפי מקדם השבירה חשב .8

.בניסוי שמדדת

? "החזרה הגמורה"הסבר מהי תופעת ה .9

.הבא דוגמא ליישום בפועל של תופעת ההחזרה הגמורה .10

.ותההסבר אמה שם התופעה ו? לבן דרך מנסרה תופעה תתרחש במעבר אוראיזו .11

בה , האור המוחזר ועוצמת האור הנשבר לפני הזוית הקריטית מה תוכל לומר על עוצמת .12

.ואחריה

, התייחס לאורך הגל(? אלו תכונות של האור משתנות כאשר האור עובר מתווך לתווך .13

. )כיוון ההתקדמות, המהירות, התדירות

?לבין מהירות האור בתווך nו הקשר בין מקדם השבירה מה .14

?באילו תנאים מתקיימת החזרה גמורה .15

: או(הסבר מדוע מטבע הנמצאת בתוך כוס עם מים נראית לצופה מלמעלה כגדולה יותר .16

).נראה שבור, הסבר מדוע סרגל הטבול בתוך כוס מים

Page 9: למעבדות

דמויות בעדשה מרכזת

.של עדשה" וקדמרחק מ" -ו" מוקד"את המושגים הגדר .1

הראה כיצד .uכפונקציה של vשרטט גרף של , 1על פי תוצאות מדידותיך שרשמת בטבלה .2

.דרכים שונות 3 -ניתן למצוא מגרף זה את מרחק המוקד ב

האם מגמה זו ? )מינימום/בעל נקודות מקסימום, יורד/עולה(מהי מגמתו של הגרף .3

?מתאימה לציפיותיך מהניסוי

uכאשר vכיצד מתנהג .4 vכאשר uצד מתנהג כי, הסבר? ∞→ .הסבר? ∞→

של התייחס לגרף שהפקת .51v

כפונקציה של 1u

מהו שיפוע ? האם הגרף הוא קו ישר:

מה משמעות נקודות החיתוך של הגרף עם ?מהו השיפוע שמנבאת התיאוריה? הגרף

האם ). ערך אחד מכל נקודות חיתוך( f -מצא מתוך נקודות אלה שני ערכים ל ? יריםהצ

?ערכים אלו שווים

?מהו שיפוע הגרף לו אתה מצפה מן התיאוריה. חשב את שיפוע הגרף שקיבלת .6

.הצע דרך נוספת למדידת מרחק המוקד של העדשה .7

.הסבר? האם יחול שינוי בתוצאות הניסוי אם תהפוך את העדשה .8

.הוכח? מוקטנת? ילו תנאים תתקבל בעדשה מרכזת דמות ממשית מוגדלתבא .9

?באיזה תנאי תתקבל בעדשה מרכזת דמות מדומה .10

כיצד היה , אם במהלך הניסוי היית מתבקש לכסות בנייר שחור את חציה של העדשה .11

.)תוכל לחזור למעבדה לבדוק זאת(? הדבר משפיע על הדמות המתקבלת

הסבר , אם לא? )כגון זכוכית מט(ית גם ללא שימוש במרקע האם ניתן לראות דמות ממש .12

.הסבר כיצד ובאילו תנאים, ואם כן, מדוע

?כיצד ישתנה מרחק המוקד של העדשה בה השתמשת כאשר היא תוכנס למיכל מלא מים .13

.תן יישום אחד לעדשות מרכזות .14

.צורות של עדשות מרכזות 2הצג לפחות .15

Page 10: למעבדות

התאבכות ועקיפה

?של קרן הלייזר λמהו אורך הגל , 2סעיף לפי מדידותיך ב .1

?של קרן הלייזר λמהו אורך הגל , 3לפי מדידותיך בסעיף .2

חשב את השגיאה ). אנגסטרם 632.8nm )6328ידוע כי אורך הגל של אור הלייזר הוא .3

.המוחלטת והיחסית והסבר את השגיאה

בכות משני פתח את הנוסחאות המתארות את תבנית העקיפה מסדק בודד ותבנית התא .4

.וממספר סדקים. סדקים

?וכיצד פעלת על מנת להקטין את השגיאה היחסית x∆הסבר כיצד מדדת את .5

כיצד היה הדבר משפיע על צורת תבניות ההתאבכות , לו היה אור הלייזר בצבע כחול .6

?שהתקבלו

?הסבר מדוע? האם ניתן לקבל תבנית התאבכות על ידי שימוש בשני לייזרים נפרדים .7

כיצד מתקשרת עובדה זו לתופעת . י קשה להבחין בין מקורות אור סמוכים זה לזהידוע כ .8

?העקיפה

.הצע דרך למציאת רוחב סדק .9

? האם ניתן ליצור תבנית התאבכות ממקורות שאינם שווי מופע .10

?זה לזה שני המקורותנקרב את תבנית ההתאבכות אם הסבר כיצד תשתנה .11

?גדליורך הגל א הסבר כיצד תשתנה תבנית ההתאבכות אם .12

?כיצד תיראה תבנית העקיפה אם נשתמש באור לבן .13

? האם הניסוי מוכיח את האופי הגלי או החלקיקי של האור .14

?האם ניתן לומר שעקיפה היא תופעה של התאבכות .15

?מה קורה כאשר מקרבים את הסדקים .16

Page 11: למעבדות

אפקט פוטואלקטרי

.שרטטו גרף של מתח העצירה כתלות בתדירות האור הפוגע בתא .1

וחשבו מתוכה את קבוע פלנק ואת אנרגיית הקשר של המתכת בתא , או את משוואת הקומצ .2

.הפוטואלקטרי

?מה משמעותה של נקודת החיתוך של הגרף עם ציר התדירות .3

? תשפיע על המתח הנגדי הדרוש לעצירת הזרם במעגל, האם שינוי המרחק בין המנורה לתא .4

?זק יותרכיצד היה משתנה הגרף לו השתמשת במקור אור ח .5

?כיצד היה משתנה הגרף לו הקתודה בשפופרת היתה עשויה מחומר אחר .6

כיצד היה נראה גרף של הזרם כפונקציה של המתח לו הפכת את כיווני החיבור של הפולט .7

?והקולט

.הצע שימושים לשפופרת הפוטו אלקטרית .8

?מה אתה יכול להסיק מניסוי זה על אופיו של האור .9

.ואלי של האורתאר והסבר את המודל הד .10