שאלות הערכה

صفحة: 52

. 9 משחק הכדורים : בבית של עומר יש מתקן המורכב מכדורי מתכת בגודל זהה ובמשקל זהה , הקשורים למסגרת בגובה זהה . כאשר מרימים את הכדור הראשון בשורת הכדורים ושומטים אותו הוא נע ופוגע בכדור שלידו , וכתוצאה מכך כל הכדורים בשורה נשארים במקומם , ורק הכדור המרוחק ביותר נדחף הצדה , מתרומם ומיד חוזר ופוגע בכדור שלידו . גם עכשיו כל הכדורים במרכז השורה נשארים במקומם , ורק הכדור הקיצוני בצד האחר מתרומם . א . תארו את המרות האנרגיה ואת מעברי האנרגיה במשחק הזה . ב . הסבירו מדוע בכל "מחזור" של התרוממות ופגיעה פוחת הגובה שהכדורים מגיעים אליו , עד שכל התנועה נפסקת . . 10 כדור פלדה שמסתו ק"ג 2 הופל מגובה 5 מטרים מעל לקרקע שעל פני כדור–הארץ . כדור דומה הופל מאותו גובה מעל לקרקע של כוכב הלכת מאדים . אילנה טוענת שהשינוי בגודלה של אנרגיית הגובה היה זהה בשני המקרים כי שני הכדורים הופלו מאותו הגובה . האם לדעתכם אילנה צודקת ? הסבירו את תשובתכם . שאלה : 1 סעיף ב שאלה : 2 ( א ) אנרגיית הגובה שיש לכדור העץ שמסתו ) ק"ג 0 . 07 כלומר 70 גרם ) היא ג' 2 . 1 ול 3 ) מטרים ב 0 . 7 ניוטון . ( E . h = אנרגיית הגובה של כדור העופרת שמסתו ק"ג 1 . 13 היא ג' 33 . 9 ול , וזו של כדור הברזל שמסתו ק"ג 0 . 78 היא ג' 23 . 4 ול ; ( ב ) כדור העופרת שאנרגיית הגובה שלו מרבית הוא זה שישקע הכי עמוק בפלסטלינה כי עומק החדירה הוא מדד לאנרגיית הגובה של הגוף ( או לשינוי באנרגיית הגובה כאשר הכדור עובר מהגובה הנתון אל פני משטח הפלסטלינה - משטח הייחוס . ( שאלה : 3 ( א ) גובה הסולם הוא 3 מטרים ( ההסבר : h = E h / W = E h . g = 10 ניוטון לק״ג 90 × ק״ג ג' 2700 / ול (; ( ב ) הגובה מעל לקרקע אינו משתנה , רק המשקל קטן פי , 0 . 9 ולכן אנרגיית הגובה תקטן באותה מידה ותהיה ג' 2 , 430 ול . שאלה : 4 אנרגיית הגובה של הספורטאית ברגע הקפיצה היא ג' 12 , 000 ול 20 ) מטרים 600 × ניוטון . ( על כן גם אנרגיית הגובה של הספורטאי הייתה ג' 12 , 000 ול כאשר הוא קפץ מגובה של 27 מטר . לכן משקל הספורטאי הוא 444 . 44 ניוטון 27 ) מטר ג' 12 , 000 / ול . ( W = E h / h = שאלה : 5 ברגע הנפילה יש לשתי הגולות אותה אנרגיית גובה . גולה ב נופלת ישירות לקרקע . לכן אנרגיית הגובה שלה מומרת כולה לאנרגיית תנועה ( בהזנחת החיכוך עם האוויר . ( כאשר גולה זו פוגעת בקרקע , עוצמת המכה תהיה חזקה והיא תישבר . לעומת זאת , גולה א מתחילה עם אותה אנרגיית גובה וכאשר היא פוגעת במדרגה הראשונה אנרגיית הגובה הזאת מומרת לאנרגיית תנועה , לחום ולאנרגיית קול . התהליך הזה חוזר על עצמו בכל מדרגה ולכן חלק ניכר מאנרגיית הגובה המקורית מומר לחום ולאנרגיית קול והשאר לאנרגיית תנועה . על כן , כשגולה א מגיעה לקרקע תהיה לה אנרגיית תנועה קטנה ביחס לאנרגיית התנועה שיש לגולה ב , עוצמת פגיעתה בקרקע תהיה קטנה יותר מזו של גולה ב , והיא לא תישבר . שאלה : 6 ( א ) ג' 6 ול E = . החישוב : 1 מטר 6 × ניוטון E = W . h = ; ( ב ) המשקל על הירח הוא 1 ניוטון ( שישית מזה שעל כדור–הארץ ) ולכן השינוי באנרגיית הגובה הוא ג' 1 ול ( שישית מזה שעל כדור–הארץ . ( שאלה : 7 אנרגיית הגובה של רכבת ההרים בפסגה הראשונה היא ג' 15 , 000 ול 15 ) מטר 1000 × ניוטון . ( E h . h = אנרגיית הגובה שהפכה לחום מאז תחילת תנועתה של רכבת ההרים מהפסגה הראשונה ועד שהגיעה לפסגה הבאה שווה ג' 3 , 000 ול ג' 15 , 000 ) ול . ( 5 / שאר האנרגיה , ג' 12 , 000 ול , תומר לאנרגיה מכנית כאשר רכבת ההרים תגיע לפסגה הבאה . מכיוון שאנרגיית התנועה בנקודה זו היא ג' 2 , 000 ול , אנרגיית הגובה היא ג' 10 , 000 ול . לכן גובה הפסגה הבאה הוא 10 מטרים h = Eh / W = 1 , 000 ) ניוטון ג' 10 , 000 / ול . ( שאלה : 8 סעיף ב שאלה : 9 כאשר מרימים את הכדור הראשון בשורת הכדורים ושומטים אותו , אנרגיית הגובה שלו מומרת לאנרגיית תנועה . כאשר הוא פוגע בכדור שלידו , חלק מאנרגיית התנועה מועבר דרך הכדורים עד לכדור המרוחק , והחלק האחר מומר לחום ולאנרגיית קול . אנרגיית התנועה שעברה לכדור המרוחק מומרת לאנרגיית גובה שלו במהלך עלייתו כלפי מעלה ; ( ב ) התהליך מתרחש שוב ושוב , ובכל "מחזור" עוד חלק מהאנרגיה המכנית מומר לחום ולאנרגיית קול עד שהאנרגיה המכנית כולה מתאפסת והכדורים נעצרים . שאלה : 10 אילנה טועה מפני שהיא חושבת שאנרגיית הגובה תלויה בגובה בלבד ואינה מתייחסת למשקל כאל גורם נוסף המשפיע על אנרגיית הגובה . במעבר מכדור–הארץ אל המאדים משקל הכדור משתנה , ולכן גם אנרגיית הגובה שלו משתנה אף שהגובה זהה .

السابق  |  التالي