PDA

צפה בגרסה המלאה : האולימפיאדה הארצית בפיסיקה שלב א' חורף 2013



BioChemistry
05-02-2013, 14:44
כמו שחלקכם בוודאי יודעים, היום התקיים שלב א' של האולימפיאדה הארצית בפיזיקה. שלב א' כולל 22 שאלות רב-בררתיות בנושאים בפיזיקה, ועיקרו הוא לא בחישוב, אלא בהבנה הכללית של הצד התאורטי של הפיזיקה. התשובות יעלו עוד 12 ימים, ולכן אני רוצה לשתף את השאלון איתכם ולברר מה התשובה הנכונה לכל שאלה, ולמה. מכיוון שהשאלון עדיין לא זמין באתר האולימפיאדה, סרקתי את הדפים שלי.

שאלה 1: http://img833.imageshack.us/img833/7884/physicsolympics01.png
שאלות 2-4: http://img802.imageshack.us/img802/1817/physicsolympics0204.png
שאלה 5: http://img163.imageshack.us/img163/189/physicsolympics05.png
שאלות 6-8: http://img5.imageshack.us/img5/7341/physicsolympics68.png
שאלות 9-10: http://img191.imageshack.us/img191/792/physicsolympics0910.png
שאלות 11-13: http://img43.imageshack.us/img43/7286/physicsolympics1113.png
שאלות 14-15: http://img826.imageshack.us/img826/2865/physicsolympics1415.png
שאלות 16-17: http://img15.imageshack.us/img15/5632/physicsolympics1718.png
שאלות 18-19: http://img809.imageshack.us/img809/8686/physicsolympics1819.png
שאלות 20-22: http://img856.imageshack.us/img856/3061/physicsolympicsfinal.png


עקב אי הסכמה בנוגע לתשובות לשאלות 9 ו-10, אשמח אם מישהו יוכל לספק הסבר מפורט לכל אחת מהשאלות הללו.

תודה לעוזרים ודיון מהנה!

תשובות מוסכמות

1. ג - אפשרות III
2. ג - קבועי הקפיצים שונים אולם לשניהם אותו אורך רפוי
3. איור ב' (ככל הנראה)
4. ב - 8 מטרים
5. גרף א'
6. גרף ד'
7. ב - 2Mgh
8. א' או ג'
9. ב' או ד'
10. א' או ב'
11. ג - שתי הספינות תגענה בו-זמנית
12. א - L, w ו - g
13. ג - כוון C
14. ג - מצבים II ו - III הכי ברורים ומצבים I ו - IV הכי מטושטשים ("מריחה")
15. ד - תאוצת כל אחת מהדמויות היא -g
16. ב - בנקודה B (כנראה)
17. ג - נוצרות שלוש דמויות לפני הכיסוי ושתי דמויות אחרי הכיסוי
18. א' (לפי עומר ובוריס) / ב' (לדעתי), כנראה עומר ובוריס צודקים
19. ב - B2
20. א - ייתכן כי המהירות הגדולה ביותר של הכדור היא מהירות הזריקה ב-A
21. א - הכוכבים הקרובים לאופק מנצנצים במידה הגדולה ביותר (נצנוץ - http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A0%D7%A6%D7%A0%D7%95%D7%A5)
22. ב - כ-50%

omer20
06-02-2013, 18:59
אני יכול להגיד ש22 זה(ב) 50%
ו3 זה (ד)
בשתי אלה אני כמעט בטוח במ100 %
בכל השאר אני לא יודע עם צדקתי בוודאות
ב12 אני די בטוח שזה א' (בערך 75% בטוח)
וזהו כל השאר אני באמת לא רוצה להגיד סתם
אדב מה סימנת ב21 עם הכוכב המנצנץ?

BioChemistry
06-02-2013, 19:20
אני יכול להגיד ש22 זה(ב) 50%
ו3 זה (ד)
בשתי אלה אני כמעט בטוח במ100 %
בכל השאר אני לא יודע עם צדקתי בוודאות
ב12 אני די בטוח שזה א' (בערך 75% בטוח)
וזהו כל השאר אני באמת לא רוצה להגיד סתם
אדב מה סימנת ב21 עם הכוכב המנצנץ?

אתה יכול להסביר למה 22 זה ב'? גם אני סימנתי על זה אבל זה באמת היה ניחוש אחרי פסילה של אפשרות אחת ואני אשמח לשמוע איך הגעת לזה שזה ב'.
ב-12 גם אני די בטוח שזה א', אני אשאל את המורה שלי לפיזיקה מחר.
ב-21 סימנתי א' (הכוכבים הקרובים לאופק מנצנצים במידה הגדולה ביותר). יש שאלת כוכבית בסגנון דומה באופטיקה גאומטרית של עדי רוזן, נראה לי בקובץ של פרק א'. אני זוכר שחיפשתי באל"פ (אתר לתלמידי פיזיקה) את התשובה שלו לשאלה סתם מתוך עניין וזה היה קשור לאופק, אז הלכתי על זה. אין לי כל כך ידע על נצנוץ ולמה זה נגרם אז אני לא לגמרי בטוח בתשובה שלי. מה אתה סימנת?

עוד שאלה שאני מצאתי נורא מעניינת באופן אישי היא שאלה 16 עם 2 הכדורים שנזרקים בו זמנית ממגדל גבוה. מה הקפת ולמה? אולי אני מפספס איזה פרט חשוב, אבל נתתי גם לאחותי (לומדת רפואה בטכניון, אומנם לא בדיוק פיזיקה אבל היא כרגע בסמסטר ב' ואחד הקורסים שהיא צריכה לקחת זה פיזיקה, אז היא יודעת פיזיקה ברמה הרבה יותר גבוהה מהתלמיד הממוצע בכיתה י"ב שלומד פיזיקה מוגבר) וגם היא לא הצליחה לפתור את זה (היא ישבה על זה רק 10 דקות ואז הייתה צריכה לזוז אבל עדיין).

באופן כללי, איזה שאלות מצאת יותר קשות מהאחרות?

omer20
06-02-2013, 20:26
ב21 גםאני סמנתי כמוך כי לדעתי האור נשבר באטמוספירה (בגלל הבדלי טמפרטורה) אז ככל שתהיה יותר אטמוספירה תהיה יותר שבירה ובאופק יש הכי הרבה אטמוספירה (בינך לבין החלל)
ב22 בקצרה: זוויות הפגיעה צריכה להיות 45 מעלות עם המשיק למעגל כדי שסכום זוויות הפגיעה וזווית ההחזרה יהיה 90 מעלות כלומר יקביל למישור
בכל זוויות גדולה מזאת סכום זווית הפגיעה וההחזרה יהיה גדול מ-90 ואז יפגע במישור
וב16- אני באמת לא יודע

אריאל
06-02-2013, 20:58
בשאלה 4 הגדרתי משתנה y שהוא מספר לולאות ליחידת אורך(מטרים) ו X המרחק במטרים מהגלגלת אל נקודת הסימון .

מכאן מקבלים את המשוואות :

\{ I. \ 12-x+x+x=201 \cdot \frac{1}{y} \\ II. \ 12-x=100 \cdot \frac{1}{y}

כמובן שזה בזנחת הלולאות ליד הגלגלת וכדומה ולכן נקח רק את התשובה הקרובה, כלומר 8 מטר . (ב)

BioChemistry
06-02-2013, 21:14
ב21 גםאני סמנתי כמוך כי לדעתי האור נשבר באטמוספירה (בגלל הבדלי טמפרטורה) אז ככל שתהיה יותר אטמוספירה תהיה יותר שבירה ובאופק יש הכי הרבה אטמוספירה (בינך לבין החלל)
ב22 בקצרה: זוויות הפגיעה צריכה להיות 45 מעלות עם המשיק למעגל כדי שסכום זוויות הפגיעה וזווית ההחזרה יהיה 90 מעלות כלומר יקביל למישור
בכל זוויות גדולה מזאת סכום זווית הפגיעה וההחזרה יהיה גדול מ-90 ואז יפגע במישור
וב16- אני באמת לא יודע

תודה על ההסבר :)
מה סימנת בשאלות 17,18, 19 ו-20?


בשאלה 4 הגדרתי משתנה y שהוא מספר לולאות ליחידת אורך(מטרים) ו X המרחק במטרים מהגלגלת אל נקודת הסימון .

מכאן מקבלים את המשוואות :

\{ I. \ 12-x+x+x=201 \cdot \frac{1}{y} \\ II. \ 12-x=100 \cdot \frac{1}{y}

כמובן שזה בזנחת הלולאות ליד הגלגלת וכדומה ולכן נקח רק את התשובה הקרובה, כלומר 8 מטר . (ב)

תודה על התשובה. לצערי סימנתי 9, לא חשבתי על זה לעומק :/

אריאל
07-02-2013, 06:42
ב19 נראה שהתשובה B1 , מעבירים קו העובר דרך A ו B אל העדשה ואחרי העדשה הוא צריך להגיע לנקודה A' ולכן קרן מB עוברת דרך B1

אגב, כמה זמן המבחן?

Mr.Alex
07-02-2013, 10:39
ב19 נראה שהתשובה B1 , מעבירים קו העובר דרך A ו B אל העדשה ואחרי העדשה הוא צריך להגיע לנקודה A' ולכן קרן מB עוברת דרך B1

אגב, כמה זמן המבחן?
המבחן ערך 100 דקות

אריאל
07-02-2013, 12:28
בהחלט מעט זמן,

מי שעולה לשלב הבא מוזמן לעדכן ולעלות את המבחן של שלב ב' פה

בהצלחה

Bogri74
07-02-2013, 17:39
הינה התשובות שקיבלתי:

1.ב
2.ג
3.ב
4.ג
5.א
6.ד
7.ב
8.א
9.ב

omer20
07-02-2013, 18:27
הינה התשובות שקיבלתי:

1.ב
2.ג
3.ב
4.ג
5.א
6.ד
7.ב
8.א
9.ב
הכוונה שלך זה שהתשובה של שאלה 1 זה ב?
שאלה 2 זה ג' וכו'
כי אם כן תוכל להסביר את תשובות 1,3,9 ?
התשובות שלי:
1-ג
2-ג
3-ד
4-ב
5-א
6-ד
7-...
8-א
9-ד
10-א
11-???
12-א
13-ג
14-ג
15-ד
16-???
17-ב
18-א
19-ד
20-?
21-א
22-ב
ומה עניתם ב14 עם השלטים המטושטשים?
תוכלו לפרסם את התשובות שלכם?

BioChemistry
07-02-2013, 18:33
הינה התשובות שקיבלתי:

1.ב
2.ג
3.ב
4.ג
5.א
6.ד
7.ב
8.א
9.ב

הסבר/מקור?

אני בטוח ב-99% שטעית ב-1, 4, 7, 8, 9.
ב-1 התשובה היא ג' ואני בטוח בזה.
ב-4 התשובה היא 8 מטרים, הבט בהודעה של הראל.
ב-7 גם חשבתי בהתחלה א' אבל שים לב שצריך להפעיל אנרגיה נוספת עקב החיכוך.
ב-8 שים לב שהשאלה מתייחסת לכיוון תנועת האופניים ולא לכיוון תאוצת האופניים. האופניים עדיין ממשיכות לנוע בניגוד לכיוון כוח החיכוך, מעצור הרגל והחיכוך רק גורמים להאצה בכיוון הנגדי וכתוצאה מכך הנמכת המהירות עד לעצירת האופניים.

עריכה:
לא שמתי לב שרשמתי ב' ב-7. כן, התשובה היא ב'.

BioChemistry
07-02-2013, 19:06
הכוונה שלך זה שהתשובה של שאלה 1 זה ב?
שאלה 2 זה ג' וכו'
כי אם כן תוכל להסביר את תשובות 1,3,9 ?
התשובות שלי:
1-ג
2-ג
3-ד
4-ב
5-א
6-ד
7-...
8-א
9-ד
10-א
11-???
12-א
13-ג
14-ג
15-ד
16-???
17-ב
18-א
19-ד
20-?
21-א
22-ב
ומה עניתם ב14 עם השלטים המטושטשים?
תוכלו לפרסם את התשובות שלכם?

בשאלה 10 התשובה היא ב', וזאת מכיוון שכאשר ההגה מסובב שמאלה, הרכב עובר נתיב. לאחר מכן, יש לסובב את ההגה ימינה וזאת בכדי להחזיר את המכונית לתנועה בקו ישר (וזאת בכדי שהיא לא תמשיך לנוע שמאלה), כלומר הזווית הסופית צריכה להיות 0, דבר שכבר פוסל את ג' ו-ד'. נשארנו עם ב' ו-א': נשים לב שסיבוב שמאלה משמעותו עליית ערך הפונקציה, וסיבוב ימינה משמעותו ירידת ערך הפונקציה. גרף א' מתאר סיבוב שמאלה עד נק' מסוימת, סיבוב ימינה עד נק' מסוימת ולאחר מכן סיבוב שמאלה, כך שההגה יחזור למיקומו ההתחלתי. גרף א' אינו נכון מכיוון שהוא בעצם מתאר פנייה לנתיב השמאלי, חזרה לנתיב הימני ושוב תנועה לעבר הנתיב השמאלי. גרף ב' הוא הנכון מכיוון שהוא מתאר פנייה לנתיב השמאלי ואיזון כיוון תנועת הרכב כך שימשיך לנוע בכיוון ישר.

בעבור שאלות 7,8 - ראה את התגובה הקודמת שלי.

בעבור שאלה 11 - שתי הספינות נעות במהירויות שונות עם זרם הנהר, ולאחר שעתיים של תנועה במהירויות שונות חוזרות אחורנית לעבר המיקום שבו היו שעתיים קודם לכן. בסיבובן, הספינות שומרות על הספקי המנועים הקודמים שלהן. למרות שכל ספינה עברה מרחק שונה במשך שעתיים, לכל ספינה ידרש אותו פרק זמן לחזור למרחק שבו הייתה בו שעתיים קודם לכן (וזאת מכיוון שהספקי המנועים לא שונו). לכן, אין זה משנה איזו ספינה מהירה יותר, שכן על הספינה המהירה יותר יהיה לעבור מרחק רב יותר ועל האיטית יותר יהיה לעבור מרחק קטן יותר, אך בשני המקרים זהו המרחק שכל ספינה עוברת בשעתיים. לכן התשובה הנכונה היא ג' - שתי הספינות תעגנה בו-זמנית למקום שבו היו לפני שעתיים.

בשאלה 17 - אומנם אני לא יודע בוודאות מה התשובה הנכונה, אך היא בהחלט לא א' ו-ב'. היא לא א' מסיבות ברורות, והיא לא ב' מכיוון שלמרות שכוסה החלק של המראה שאליו הולכת קרן המאונכת למראה, עדיין פוגעות במראה B קרני אור אחרות, שגורמות להיווצרות הדמות מאחורי מראה B, אם כי היא תהיה חלשה יותר. אני בחרתי בג', אבל אני לא בטוח בדיוק באשר לתשובה הנכונה. זה או ג' או ד', אני כנראה אבדוק את זה בניסוי במהלך השבוע הבא.

שאלה 18 - התשובה הנכונה לדעתי (וזאת אחת השאלות שאני יותר בטוח בהן) היא ב', וזאת עקב 2 סיבות:
א. נתון שהתנגדות האוויר עבור החציר משמעותית, אולם עבור מטיל הזהב היא זניחה. כלומר, מתיחות החבל בעת העברת שק החציר צריכה להיות גבוהה מהתנגדות החבל בעת העברת מטיל הזהב. מכאן ש - T1>T2, מה שכבר פוסל את תשובות א' ו-ג'.
ב. נתון שכאשר שק תפוחי האדמה הועבר, הוא נשמט מהגדה התחתונה, דבר אשר מרמז לנו על כך שמתיחות החבל לא הייתה גדולה מספיק והיה צריך להגדילה בכדי לאזן את האומגה (מה שכרגע כאשר שק תפוחי האדמה נמצא במנוחה בנקודה הנמוכה ביותר). המקרה הזה הוא ייחודי ולא קרה באף אחד מ-2 המקרים הקודמים, לכן על T3 להיות הגבוה ביותר. התשובה היחידה שמעמידה את T3 כגבוה ביותר היא ב'. תשובה ב' היא גם אחת התשובות המתאפשרות מסיבה א', דבר אשר מחזק אותה ומאמת אותה.
2 הסיבות הללו תקפות רק כל עוד המסות של שק החציר, של מטיל הזהב ושל שק תפוחי האדמה שוות. בשאלה נתון שהמסה של כל אחד מהם היא M, מכאן שכל הסיבות תקפות.

בשאלה 14 לא הצלחתי לנתח את התופעה כראוי והקפתי ב'. אני כן בטוח כמעט בוודאות שהתשובה היא או ב' או ג', אך נצטרך לחכות לתשובות הרשמיות או להודעה של חבר פורום נחמד שיגיד מה התשובה הנכונה ויספק נימוק נכון.

דרך אגב, יצרתי קשר עם מארגני האולימפיאדה ושאלתי כמה שאלות, הנה התשובה שקיבלתי (השאלות שלי מצוטטות בתשובה - מה שאני רשמתי זה בסגול, התשובה היא בשחור):

"שלום,


אני השתתפתי בשלב א' של האולימפיאדה האחרונה ויש לי כמה שאלות:
1. האם יש כמות קבועה של תשובות נכונות שצריכות להיות לתלמיד בכדי שיעלה לשלב ב'? אם כן, מהי?




לא, הקריטריון הוא לוגיסטי
מתוך כ - 2500 משתתפים אנו מעבירים כ - 500 לשלב ב'




2. אם אין כמות קבועה, מה הרף בדרך כלל, מניסיון של שנים קודמות?



הכמות לא קבועה אבל היא נעה בין 8 ל -12 תשובות


3. כיצד יוצרים קשר עם אלו שעברו את שלב א' ומוזמנים לשלב ב'? באימייל, פלאפון, דואר?






לאחר הבדיקה (היא תיקח כחודש, זה הרבה בחינות ומעט בודקים) מחלקים את רשימות התלמידים
לתת-רשימות כך שכל מורה שאירגן מרכז מקבל את רשימת העוברים אצלו, בנוסף לכך לאחר כשבוע
אנחנו שולחים דואר אלקטרוני לכל תלמיד שעבר לשלב ב' ורשם את הדואר שלו בבחינה


יואב מרחב
מדריך באולימפיאדה לפיזיקה".

Bogri74
07-02-2013, 21:49
הסבר/מקור?

אני בטוח ב-99% שטעית ב-1, 4, 7, 8, 9.
ב-1 התשובה היא ג' ואני בטוח בזה.
ב-4 התשובה היא 8 מטרים, הבט בהודעה של הראל.
ב-7 גם חשבתי בהתחלה א' אבל שים לב שצריך להפעיל אנרגיה נוספת עקב החיכוך.
ב-8 שים לב שהשאלה מתייחסת לכיוון תנועת האופניים ולא לכיוון תאוצת האופניים. האופניים עדיין ממשיכות לנוע בניגוד לכיוון כוח החיכוך, מעצור הרגל והחיכוך רק גורמים להאצה בכיוון הנגדי וכתוצאה מכך הנמכת המהירות עד לעצירת האופניים.

עריכה:
לא שמתי לב שרשמתי ב' ב-7. כן, התשובה היא ב'.

לגבי שאלה 1:
אכן ג זאת התשובה הנכונה.

לגבי 4: כן, 8 נראה הגיוני.

לגבי 8, אני עדיין חושב שאני צודק.

לגבי 9. שימור התנע מצריך שמהירויות הקרש לפני ואחרי תהינה שוות, ב הוא היחידי שמתאים.

BioChemistry
07-02-2013, 22:04
לגבי שאלה 1:
אכן ג זאת התשובה הנכונה.

לגבי 4: כן, 8 נראה הגיוני.

לגבי 8, אני עדיין חושב שאני צודק.

לגבי 9. שימור התנע מצריך שמהירויות הקרש לפני ואחרי תהינה שוות, ב הוא היחידי שמתאים.

אני לא חושב שזה יישום נכון של חוק שימור התנע. אין שום כוח במערכת פרט לחיכוך של החתול עם הקרש שגורם להאטת הקרש. אני לא רואה סיבה לכך שהמהירות של הקרש תגדל לאחר סיום תנועת החתול, ובטח שלא במהלכה (כפי שגרף ב' מתאר).

אני אשמח אם תסתכל על שאר השאלות ותגיד מה התשובה לדעתך, עושה רושם שאתה מבין עניין :)
על הדרך, יש מצב שאתה מסביר למה התשובה לשאלה 3 היא ב'? גם אני וגם המורה שלי לפיזיקה חושבים ככה, אבל אני מכיר כמה אנשים אחרים שחושבים שזה ד' ורוצים הסבר מנומק.

Bogri74
08-02-2013, 09:38
ב9 התנע בכיוון אופקי נשמר לכל אורך הדרך, לכן לפני תנועת החתול ואחריה מהירות הקרש לא צריכה להשתנות. גרף ב הוא היחידי שמקיים את זה.

ב3 בכל התמונות פרט ל ב ישנו הפרש גבהים של הנוזל, כלומר קיים הפרש לחצים, ותאוצה למיטב הבנתי לא גורמת להפרש לחצים.

לגבי שאר השאלות אשתדל להציץ, אך איני מבטיח, אני מוגבל בזמן בזמן אחרון.

ב10 התשובה היא א, כי ב מתאר פנייה שמאלה בלבד ללא התיישרות.
ב11 התשובה היא ג. זה נובע מקנימטיקה בסיסית.
ב12 התשובה היא א. מספיק לפתור עבור מסה יחידה כדי להבין שהזווית לא תלוייה במסה.
ב13 או ב או ג אני לא סגור.
ב14 ג (תופעת מריחה)
ב15 ד זה נראה לי ברור.
ב16 ב מחוקי קינמטיקה נובע כי ברגע זה המרחק האופקי כפול ממרחק האנכי . נקודה B הכי קרובה לזה.
ב17 ג אופטיקה גאומטרית פשוטה.
ב18 א ככל שהמהירות גדולה יותר, כך תאוצה צנטרופטלית גדולה יותר וכתוצאה גם המתיחות בחבל.
ב19 ב נראה לי הכי מתאים, צריך להדפיס ולבדוקעם סרגל (המוקד בנקודה B4)
ב20 א במצב זה הכדור לא ינחת
ב21 א הנצנוץ זוהי השפעת האטמוספרה.
ב22 ב די ברור

אריאל
08-02-2013, 11:49
בוריס, מאיפה קיבל הקרש אנרגיה להעלות את המהירות שלו בחזרה ?

Bogri74
08-02-2013, 11:58
בוריס, מאיפה קיבל הקרש אנרגיה להעלות את המהירות שלו בחזרה ?

על המערכת הסגורה חתול-קרש לא פועלים כוחות חיצוניים בכיוון אופקי, לכן התנע הכולל נשמר בכיוון הזה. כלומר אם לפני תנועת החתול למערכת תנע P1=2mU, אחרי תנועת החתול P2=P1=2mU ואם המסה לא משתנה, המהירות תישמר.

מבחינת האנרגיה ניתן לומר שכשהחתול נע חלק מהאנרגיה של הקרש עובר אליו וכשהוא נעצר הוא מחזיר את האנרגיה לקרש, למרות שלמקרה זה בהחלט מספיקים שיקולי התנע.

אריאל
08-02-2013, 12:00
לפי הטיעון הזה המהירות צריכה להעלות רק כשהוא עוצר, המהירות עולה כבר באמצע,

כלומר עד אמצע הקרש החתול לקח אנרגיה והחל מאמצע הקרש החתול נותן אנרגיה, נשמע לי קצת מופרך שכן כיוון הכח שהחתול מפעיל על הקרש הוא אותו כיוון ולא משתנה כשהוא מגיע לאמצע הקרש.

מה זה הכיוון האופקי אצלך? עם המידרון ?

ממה שאני רואה הכיוון היחידי שאפשר לדבר על שימור תנע הוא אנכית למדרון

Bogri74
08-02-2013, 12:12
לפי הטיעון הזה המהירות צריכה להעלות רק כשהוא עוצר, המהירות עולה כבר באמצע,

כלומר עד אמצע הקרש החתול לקח אנרגיה והחל מאמצע הקרש החתול נותן אנרגיה, נשמע לי קצת מופרך שכן כיוון הכח שהחתול מפעיל על הקרש הוא אותו כיוון ולא משתנה כשהוא מגיע לאמצע הקרש.

מה זה הכיוון האופקי אצלך? עם המידרון ?

ממה שאני רואה הכיוון היחידי שאפשר לדבר על שימור תנע הוא אנכית למדרון

רגע... על איזה מדרון אתה מדבר?? ב9 מדובר במשטח אופקי חלק,לא?

BioChemistry
08-02-2013, 12:50
ב9 התנע בכיוון אופקי נשמר לכל אורך הדרך, לכן לפני תנועת החתול ואחריה מהירות הקרש לא צריכה להשתנות. גרף ב הוא היחידי שמקיים את זה.

ב3 בכל התמונות פרט ל ב ישנו הפרש גבהים של הנוזל, כלומר קיים הפרש לחצים, ותאוצה למיטב הבנתי לא גורמת להפרש לחצים.

לגבי שאר השאלות אשתדל להציץ, אך איני מבטיח, אני מוגבל בזמן בזמן אחרון.

ב10 התשובה היא א, כי ב מתאר פנייה שמאלה בלבד ללא התיישרות.
ב11 התשובה היא ג. זה נובע מקנימטיקה בסיסית.
ב12 התשובה היא א. מספיק לפתור עבור מסה יחידה כדי להבין שהזווית לא תלוייה במסה.
ב13 או ב או ג אני לא סגור.
ב14 ג (תופעת מריחה)
ב15 ד זה נראה לי ברור.
ב16 ב מחוקי קינמטיקה נובע כי ברגע זה המרחק האופקי כפול ממרחק האנכי . נקודה B הכי קרובה לזה.
ב17 ג אופטיקה גאומטרית פשוטה.
ב18 א ככל שהמהירות גדולה יותר, כך תאוצה צנטרופטלית גדולה יותר וכתוצאה גם המתיחות בחבל.
ב19 ב נראה לי הכי מתאים, צריך להדפיס ולבדוקעם סרגל (המוקד בנקודה B4)

ב-9 חוק שימור התנע לא תקף לדעתי, המערכת אינה סגורה וכוח החיכוך אינו כוח משמר.
ב-10 התשובה היא ב' מכיוון שב' מתאר פנייה שמאלה עד לנק' מסוימת ולאחר מכן התיישרות (הירידה בזווית כפונקציה של הזמן לאחר נקודת השיא). גרף א', לעומת זאת, מתאר פנייה שמאלה, אחר כך פנייה ימינה שלמראית עין נראה כאילו שהיא גדולה פי 2 מהפנייה שמאלה, כך שהמכונית עתה פונה ימינה, ולאחר מכן ישנה התיישרות. בסופו של דבר, גרף א' מתאר פנייה שמאלה, פנייה ימינה והתיישרות (ע"י פנייה שמאלה), כך שהרכב נשאר באותו נתיב, ולכן הגרף הנכון הוא גרף ב'.
ב-13 התשובה היא ג', אפשר למדוד את זה ולראות שרק תנועה של כדור B בכיוון C מקיימת את חוק שימור התנע.
ב-18 אני חושב שזה ב' אבל הטיעון שלך נשמע הגיוני, אני אשב על זה מאוחר יותר.
ב-19 אני אשמח להסבר שיטת הבדיקה :)

ואם רק תוכל לסיים ולהתבונן בשאלות 20-22 זה יהיה נורא נחמד, אני כבר בטוח בנוגע לתשובות של 21 ו-22 אך אשמח לדעת מה אתה חושב בנוגע לשאלה 20.

Bogri74
08-02-2013, 12:58
ב-9 חוק שימור התנע לא תקף לדעתי, המערכת אינה סגורה וכוח החיכוך אינו כוח משמר.
ב-10 התשובה היא ב' מכיוון שב' מתאר פנייה שמאלה עד לנק' מסוימת ולאחר מכן התיישרות (הירידה בזווית כפונקציה של הזמן לאחר נקודת השיא). גרף א', לעומת זאת, מתאר פנייה שמאלה, אחר כך פנייה ימינה שלמראית עין נראה כאילו שהיא גדולה פי 2 מהפנייה שמאלה, כך שהמכונית עתה פונה ימינה, ולאחר מכן ישנה התיישרות. בסופו של דבר, גרף א' מתאר פנייה שמאלה, פנייה ימינה והתיישרות (ע"י פנייה שמאלה), כך שהרכב נשאר באותו נתיב, ולכן הגרף הנכון הוא גרף ב'.
ב-13 התשובה היא ג', אפשר למדוד את זה ולראות שרק תנועה של כדור B בכיוון C מקיימת את חוק שימור התנע.
ב-18 אני חושב שזה ב' אבל הטיעון שלך נשמע הגיוני, אני אשב על זה מאוחר יותר.
ב-19 אני אשמח להסבר שיטת הבדיקה :)

ואם רק תוכל לסיים ולהתבונן בשאלות 20-22 זה יהיה נורא נחמד, אני כבר בטוח בנוגע לתשובות של 21 ו-22 אך אשמח לדעת מה אתה חושב בנוגע לשאלה 20.

ב9. כוח חיכוך הוא פנימי!!!
ב10. תחשוב מה יקרה אם תסובב הגה רק שאלה, הרי איך תתיישר????
13 שיהיה

19 תקנה ל B אותו גובה כמו A ותעביר אותו לצד השני של העדשה. תראה לאן מועבר B

המשכתי את התשובות עד הסוף.

BioChemistry
08-02-2013, 13:03
ב9. כוח חיכוך הוא פנימי!!!
ב10. תחשוב מה יקרה אם תסובב הגה רק שאלה, הרי איך תתיישר????
13 שיהיה

19 תקנה ל B אותו גובה כמו A ותעביר אותו לצד השני של העדשה. תראה לאן מועבר B

המשכתי את התשובות עד הסוף.

ב-10 יש סיבוב שמאלה ואז סיבוב ימינה. אומנם הזווית תמיד חיובית אבל זה לא אומר שאתה כל הזמן מסובב שמאלה, שכן סיבוב שמאלה משמעותו עליית ערך הפונקציה. הירידה משמעותה הזזת ההגהה ימינה בחזרה למיקומו ההתחלתי, ובאופן מעשי התייישרות הרכב. ב-א' אתה פונה שמאלה, מתיישר ופונה ימינה, ואז מתיישר ככה שלא באמת החלפת נתיב.

ב-9 איך בדיוק כוח החיכוך לא משפיע על הקרש? וגם אם הוא לא משפיע על הקרש, זה אומר שמהירות הקרש צריכה להישאר קבועה. גם גרף ב' מתאר ירידה במהירות ואחר כך עליית המהירות כשהחתול עדיין נע על הקרש באותו כיוון, איך פתאום תנועתו הפכה לתורמת למהירות הקרש?

Bogri74
08-02-2013, 13:29
ב-10 יש סיבוב שמאלה ואז סיבוב ימינה. אומנם הזווית תמיד חיובית אבל זה לא אומר שאתה כל הזמן מסובב שמאלה, שכן סיבוב שמאלה משמעותו עליית ערך הפונקציה. הירידה משמעותה הזזת ההגהה ימינה בחזרה למיקומו ההתחלתי, ובאופן מעשי התייישרות הרכב. ב-א' אתה פונה שמאלה, מתיישר ופונה ימינה, ואז מתיישר ככה שלא באמת החלפת נתיב.

ב-9 איך בדיוק כוח החיכוך לא משפיע על הקרש? וגם אם הוא לא משפיע על הקרש, זה אומר שמהירות הקרש צריכה להישאר קבועה. גם גרף ב' מתאר ירידה במהירות ואחר כך עליית המהירות כשהחתול עדיין נע על הקרש באותו כיוון, איך פתאום תנועתו הפכה לתורמת למהירות הקרש?

ב9 המערכת הסגורה היא חתול+קרש וכוח חיכוך הוא ביניהם ולכן פנימי, תעזר בספר פיזיקה נושא שימור תנע קווי.

ב10 אני בכל זאת חושב שכשהזוית היא חיובית אתה פונה שמאלה והגדלתה והקטנתה תביא רק לשינוי ברדיוס הפנייה. על מנת להתיישר חייבים לפנות ימינה כלומר לסובב הגה לזווית שלילית.

BioChemistry
08-02-2013, 14:11
ב9 המערכת הסגורה היא חתול+קרש וכוח חיכוך הוא ביניהם ולכן פנימי, תעזר בספר פיזיקה נושא שימור תנע קווי.

ב10 אני בכל זאת חושב שכשהזוית היא חיובית אתה פונה שמאלה והגדלתה והקטנתה תביא רק לשינוי ברדיוס הפנייה. על מנת להתיישר חייבים לפנות ימינה כלומר לסובב הגה לזווית שלילית.

אני אברר את 9 יותר לעומק, ואני עדיין חושב שהתשובה שלי בשאלה 10 היא נכונה. סיבוב ההגה לזווית השלילית מתבטא בפונקציה שהיא יורדת, היא לא חייבת להיות שלילית. רק אם נטה את ההגה ימינה יותר מכפי שהיה בתחילת הפנייה (כאשר הזווית הייתה 0) הזווית תהיה שלילית, אבל אז אנחנו נפסיק להתיישר ונפנה לנתיב הימני.

אריאל
08-02-2013, 14:30
בוריס, אם הזווית שלילית כשאתה מיישר את ההגה, אתה למעשה משנה את מערכת הצירים שלך וזה שגוי לדעתי .

תגדיר ראשית צירים אחת ומשם שמאלה נגד כיוון השעון תקרא זווית חיובית, כשאתה מיישר את ההגה אתה רק מקטין את הזווית החיובית, היא לא הופכת לשלילית.

זה כמו שתגיד שכשאני נע מציר X לציר Y אני נע בזווית חיובית ואילו כשאני נע מ Y ל X אני נע בזווית שלילית, לא הגיוני, תטא לא מוגדרת כהפרש זוויות או דבר דומה, תטא זאת הזווית מציר X במקרה הזה ללא תלות בכיוון התנועה...

לכן 10 - ב' ( כמו כן, אם התשובה היא א' אזי ההגה עובר דרך זווית 0 כשהוא מתיישר - וזה בוודאי לא קורה פרט להתחלה ובסוף... )

BioChemistry
08-02-2013, 14:40
בוריס, אם הזווית שלילית כשאתה מיישר את ההגה, אתה למעשה משנה את מערכת הצירים שלך וזה שגוי לדעתי .

תגדיר ראשית צירים אחת ומשם שמאלה נגד כיוון השעון תקרא זווית חיובית, כשאתה מיישר את ההגה אתה רק מקטין את הזווית החיובית, היא לא הופכת לשלילית.

זה כמו שתגיד שכשאני נע מציר X לציר Y אני נע בזווית חיובית ואילו כשאני נע מ Y ל X אני נע בזווית שלילית, לא הגיוני, תטא לא מוגדרת כהפרש זוויות או דבר דומה, תטא זאת הזווית מציר X במקרה הזה ללא תלות בכיוון התנועה...

לכן 10 - ב' ( כמו כן, אם התשובה היא א' אזי ההגה עובר דרך זווית 0 כשהוא מתיישר - וזה בוודאי לא קורה פרט להתחלה ובסוף... )

בדיוק הטענה שלי. גרף א' מתאר נטייה שמאלה, אחר כך התיישרות ונטיה ימינה ושוב התיישרות, כך שבסופו של דבר נשארת על אותו נתיב (הימני)/בין הנתיבים.

omer20
08-02-2013, 15:44
לדעתי התשובה ב10 היא א' כי תדמיינו איך אתם עושים פנייה שמאלה עם האוטו מטים את ההגה שמאלה ואז מיישרים
ואז הרכב נוסע שמאלה. אם רוצים להחליף מסלול צריך לפנות שמאלה קודם ואז לפצות על הסיבוב של הרכב שמאלה בעזרת סיבוב ימינה
בדרך יותר מתמטית השטח הכלוא בין הגרף לצירים צריך להיות אפס כי אתה לא משנה את הכיוון שלך לכן סכום הנטיות צרך להיות אפס.

וב9 עם החתול לדעתי התשובה ד' כי:
כשהחתול מתקדם קדימה על הקרש הוא דוחף את הקרש אחורה (חוק שלישי) וברגע שהוא עוצר המהירות נשארת קבועה אין שום כוח שיאיץ את הקרש לאחר העצירה.

BioChemistry
08-02-2013, 15:57
לדעתי התשובה ב10 היא א' כי תדמיינו איך אתם עושים פנייה שמאלה עם האוטו מטים את ההגה שמאלה ואז מיישרים
ואז הרכב נוסע שמאלה. אם רוצים להחליף מסלול צריך לפנות שמאלה קודם ואז לפצות על הסיבוב של הרכב שמאלה בעזרת סיבוב ימינה
בדרך יותר מתמטית השטח הכלוא בין הגרף לצירים צריך להיות אפס כי אתה לא משנה את הכיוון שלך לכן סכום הנטיות צרך להיות אפס.

וב9 עם החתול לדעתי התשובה ד' כי:
כשהחתול מתקדם קדימה על הקרש הוא דוחף את הקרש אחורה (חוק שלישי) וברגע שהוא עוצר המהירות נשארת קבועה אין שום כוח שיאיץ את הקרש לאחר העצירה.

מסכים איתך בנוגע ל-9, החתול דוחף את הקרש אחורה לכל אורך התנועה שלו על הקרש ולכן המהירות של הקרש תרד לכל אורך תנועתו של החתול (ולא תעלה באמצע כמו בא') ובסופו של דבר תישאר קבועה, אך נמוכה מהמהירות ההתחלתית כי לא מופעל שום כוח אחר על הקרש פרט לכוח שהחתול מפעיל עליו אחורה.

בנוגע ל-10: קודם כל אני חושב שכדאי שכולנו נסכים על זה שבפנייה בין נתיבים, צריך לפנות בכיוון הנתיב ולאחר מכן להתיישר באמצעות הטיית ההגה לכיוון הנגדי.
חילוקי הדעות נובעות עקב קריאה שונה של הגרף.

גרף א' מתאר הטייה של ההגה שמאלה (כלומר תנועה של המכונית שמאלה) ואחר כך התיישרות עד שההגה חוזר למקומו המקורי (כלומר פנייה ימינה שמשמשת בכדי לאזן את המכונית). הרכב מתיישר כאשר יש איפוס ראשון של הזווית. אחר כך, ממשיכים בפנייה ימינה. בשלב הזה, הרכב כבר התיישר, ולכן ההמשך בהטיית ההגה ימינה (כלומר ירידת הפונקציה) גורם לנטיית הרכב ימינה. אחר כך, מטים את ההגה שוב שמאלה (הפונקציה עולה) עד להתיישרות הרכב בנקודת האיפוס השנייה של זווית ההגה.

בקצרה, גרף א' מסתכם בהישארות בנתיב הימני/בין נתיבים, לא במעבר לנתיב השמאלי.

כאשר הפונקציה עולה, ההגה מוטה שמאלה, וכאשר הפונקציה יורדת ההגה מוטה ימינה. חשוב לזכור זאת ולא להתבלבל ולחשוב שרק כאשר הזווית שלילית ההגה מוטה ימינה, כי הדבר הוא לא כך באופן מעשי.

גרף ב' מתאר הטייה של ההגה שמאלה, כלומר מעבר בין הנתיבים, ולאחר מכן הטיית ההגה ימינה עד להתיישרות הרכב. לכן זהו הגרף שמייצג באופן הטוב ביותר את זוית ההגה כפונקציה של הזמן.

Bogri74
08-02-2013, 16:09
אני מסכים עם זה שקצת קשה לדמיין את 10 בראש. עשו כמוני: לקחתי את בימבה של הילדה שלי ועשיתי את הניסוי. תנסו ותראו שאי אפשר להתיישר על הנתיב החדש בלי לקחת את הזווית לכיוון שלילי.

לגבי 9 אני ממש מתפלא אלך אריאל, הרי מדובר בחוק שנלמד בכיתה י' אדמה לי שאתה בלימודים אקדמיים של פיזיקה כבר, לא?? מדובר בשימור תנע במערכת סגורה!! פשוט תחשבו על זה, או שתמתינו לתשובות של טכניון.

אריאל
08-02-2013, 16:10
עומר שכנע אותי לגבי 10, ההגה מתיישר כשאתה בנתיב השמאלי ולכן התשובה היא כפי שבוריס אמר .

BioChemistry
08-02-2013, 16:19
אני מסכים עם זה שקצת קשה לדמיין את 10 בראש. עשו כמוני: לקחתי את בימבה של הילדה שלי ועשיתי את הניסוי. תנסו ותראו שאי אפשר להתיישר על הנתיב החדש בלי לקחת את הזווית לכיוון שלילי.

לגבי 9 אני ממש מתפלא אלך אריאל, הרי מדובר בחוק שנלמד בכיתה י' אדמה לי שאתה בלימודים אקדמיים של פיזיקה כבר, לא?? מדובר בשימור תנע במערכת סגורה!! פשוט תחשבו על זה, או שתמתינו לתשובות של טכניון.

אין לי כל כך בימבה חח
אני עדיין תומך בב'. בשביל לעבור נתיב ברכב, צריך לפנות לכיוון הנתיב, לעבור בין הנתיבים ולאחר מכן ליישר את ההגה, כך שיהיה ממוקם במיקום שהיה בו תחילה. הטייה של ההגה יתר על המידה (לקיחת הזווית לכיוון השלילי) תגרום לפנייה של הרכב חזרה לנתיב המקורי.
שוב, אני לא חושב שזה יישום נכון של חוק שימור התנע, אני אצטרך לברר את זה.

Bogri74
08-02-2013, 16:25
אין לי כל כך בימבה חח
אני עדיין תומך בב'. בשביל לעבור נתיב ברכב, צריך לפנות לכיוון הנתיב, לעבור בין הנתיבים ולאחר מכן ליישר את ההגה, כך שיהיה ממוקם במיקום שהיה בו תחילה. הטייה של ההגה יתר על המידה (לקיחת הזווית לכיוון השלילי) תגרום לפנייה של הרכב חזרה לנתיב המקורי.
שוב, אני לא חושב שזה יישום נכון של חוק שימור התנע, אני אצטרך לברר את זה.

זכותך לתמוך במה שבא לך, זה לא משנה את האמת:)

BioChemistry
08-02-2013, 16:53
עומר שכנע אותי לגבי 10, ההגה מתיישר כשאתה בנתיב השמאלי ולכן התשובה היא כפי שבוריס אמר .

איך בדיוק התשובה הזאת נכונה? כשאתה פונה לכיוון מסויים אתה צריך לפנות ואז להטות את ההגה בחזרה למיקומו המקורי בכדי לישר את הרכב, אתה לא צריך להתחיל לעשות זיגזג בין הנתיבים.

shaikid
08-02-2013, 18:51
8 ד 9 ד 13 ב 18 ב 19 א


אם אומרים שצריך 12 תשובות יש מצב שאני עובר

the-myst
08-02-2013, 18:55
איך בדיוק התשובה הזאת נכונה? כשאתה פונה לכיוון מסויים אתה צריך לפנות ואז להטות את ההגה בחזרה למיקומו המקורי בכדי לישר את הרכב, אתה לא צריך להתחיל לעשות זיגזג בין הנתיבים.
שהאוטו פונה לנתיב אחר אז הוא לא נשאר מקביל לכיוון הנתיב. ברגע המעבר מנתיב אחד לאחר האוטו נמצא בזווית לכביש, או באלכסון (איך שבא לך לקרוא לזה).
התהליך הוא ככה: מסובבים את ההגה קצת והאוטו מתחיל לקבל זווית ביחס לכביש וכתוצאה מתחיל לנוע שמאלה. מישרים את ההגה כדי שהאוטו יפסיק לקבל זווית, אבל הוא עדיין באלכסון וממשיך להתקדם שמאלה (למרות שההגה מיושר), לכן יש לסובב את ההגה בחזרה כדי לסגור את הזווית שהאוטו פתח עם הכביש.

אתה מדמיין את התהליך כאילו האוטו פונה מנתיב לנתיב מבלי לשנות את כיוונו ביחס לנתיב.

BioChemistry
08-02-2013, 19:00
8 ד 9 ד 13 ב 18 ב 19 א


אם אומרים שצריך 12 תשובות יש מצב שאני עובר

הקריטריון הוא לוגיסטי אך התנאי למעבר נע בין 8 ל-12 תשובות נכונות.
בוגע ל-8, עד עכשיו שמעתי רק אנשים שחושבים שזה א' ואנשים שחושבים שזה ג', מחר אני אשב על כמה מהשאלות האלה עם סטודנט ונעבור על זה. מסכים איתך ב-9, 18 (אם רק אפשר תכתוב למה בחרת ב' ב-18 ועד כמה אתה בטוח בזה כי בוריס אומר שזה א' וכנראה שהוא צודק אך אני עדיין לא השתכנעתי לגמרי שזה א'). ב-19 התשובה היא ב' (B2), פתרון:

26287



בנוגע ל-13 התשובה היא ג' לפי חוק שימור התנע.

omer20
08-02-2013, 19:37
איך בדיוק התשובה הזאת נכונה? כשאתה פונה לכיוון מסויים אתה צריך לפנות ואז להטות את ההגה בחזרה למיקומו המקורי בכדי לישר את הרכב, אתה לא צריך להתחיל לעשות זיגזג בין הנתיבים.
ב' זאת פנייה שמאלה ההגה כל הזמן מסובב שמאלה ואז מתיישר אתה חייב לפצות על הסיבוב שמאלה עם אתה רוצה להישאר ישר.

shaikid
08-02-2013, 19:44
הקריטריון הוא לוגיסטי אך התנאי למעבר נע בין 8 ל-12 תשובות נכונות.
בוגע ל-8, עד עכשיו שמעתי רק אנשים שחושבים שזה א' ואנשים שחושבים שזה ג', מחר אני אשב על כמה מהשאלות האלה עם סטודנט ונעבור על זה. מסכים איתך ב-9, 18 (אם רק אפשר תכתוב למה בחרת ב' ב-18 ועד כמה אתה בטוח בזה כי בוריס אומר שזה א' וכנראה שהוא צודק אך אני עדיין לא השתכנעתי לגמרי שזה א'). ב-19 התשובה היא ב' (B2), פתרון:

26287



בנוגע ל-13 התשובה היא ג' לפי חוק שימור התנע.

13ב. בגלל שזה הוקטור השקול לוקטור כדור A ווקטור המהירות(יש מצב שאני טועה לא למדתי תנע בכלל)
8 יש מצב שאני טועה אבל כל פעם חלק אחר של הגלגל הקדמי נמצא על הכביש אז חשבתי שזה שווה ל0
18 T1 גדול מT2 בגלל שהתנגדות האוויר "מרימה" את שק החציר ולכן כוח המתיחות יהיה קטן יותר בהשוואה לזהב
T3 גדול מT1 כי אומרים שהוא נשמט והגיע לחלק הנמוך
19 חבל שלא חשבתי על זה

BioChemistry
08-02-2013, 19:57
ב' זאת פנייה שמאלה ההגה כל הזמן מסובב שמאלה ואז מתיישר אתה חייב לפצות על הסיבוב שמאלה עם אתה רוצה להישאר ישר.

תודה, עכשיו הבנתי :)
באסה שלא חשבתי על זה במבחן.
דרך אגב, ב-9 סימנת ב' או ד'?

omer20
08-02-2013, 22:57
סימנתי ד' אבל יש לי הרהורים עכשיו...

cthulhu
21-04-2013, 17:11
אני לא ממש מבין למה יש וויכוח על שאלה 9. בוריס צודק בהחלט שהתנע נשמר. המערכת חתול-קרש סגורה, לכן התנע של המערכת נשמר. התנע של החתול ושל הקרש בהחלט יכולים להשתנות, אבל סכום התנעים שלהם אינו משתנה.

חוץ מזה, למי שטוען שהחתול מפעיל על הקרש כוח דחיפה אחורה (ובכך מקדם את עצמו קדימה) וזהו, שוכח שברגע שהחתול מתיישב, הוא מפעיל כוח חיכוך על הקרש קדימה. אחרת למה הוא בכלל מסוגל להתיישב אם המהירות היחסית שלו הייתה גדולה יותר במהלך ההליכה? אם המהירות היחסית שלו בסוף התהליך שוב הייתה שווה לאפס, סימן שמשהו קרה. והמשהו הזה זה החיכוך בסוף. מכיוון שבסוף המהירות היחסית היא אפס, משמע המהירות המשותפת שלהם זהה למהירות משותפת בהתחלה (אין עוד מישהו שיכול להעניק לגופים מהירות או "לקחת" מהירות), לכן אכן גרף ב' הוא היחידי שמתאים.

shaikid
21-04-2013, 18:38
מישהו יודע משהו על שלב ב'?

GaFaxo
22-04-2013, 20:43
אני לא ממש מבין למה יש וויכוח על שאלה 9. בוריס צודק בהחלט שהתנע נשמר. המערכת חתול-קרש סגורה, לכן התנע של המערכת נשמר. התנע של החתול ושל הקרש בהחלט יכולים להשתנות, אבל סכום התנעים שלהם אינו משתנה.

חוץ מזה, למי שטוען שהחתול מפעיל על הקרש כוח דחיפה אחורה (ובכך מקדם את עצמו קדימה) וזהו, שוכח שברגע שהחתול מתיישב, הוא מפעיל כוח חיכוך על הקרש קדימה. אחרת למה הוא בכלל מסוגל להתיישב אם המהירות היחסית שלו הייתה גדולה יותר במהלך ההליכה? אם המהירות היחסית שלו בסוף התהליך שוב הייתה שווה לאפס, סימן שמשהו קרה. והמשהו הזה זה החיכוך בסוף. מכיוון שבסוף המהירות היחסית היא אפס, משמע המהירות המשותפת שלהם זהה למהירות משותפת בהתחלה (אין עוד מישהו שיכול להעניק לגופים מהירות או "לקחת" מהירות), לכן אכן גרף ב' הוא היחידי שמתאים.

יותר קל להתייחס לזה כשימור תנע של מרכז המסה, לא?
VC.M = 2mv/2m
VC.M = V
המהירות של מרכז המסה קבועה, וסכום הכוחות החיצוניים שווה לאפס, לכן מרכז המסה מתמיד במצבו של מהירות V.
החתול מתחיל ללכת, ומרכז המסה חייב להתמיד במצבו של מהירות V, לכן מהירות הקרש קטנה ומהירות החתול גדלה. החתול ממשיך ללכת ונעצר בנקודה הימנית של הקרש. כדי לעצור החתול חייב להפעיל כוח תגובה לחיכוך של הקרש, לכן מהירות החתול חייבת לקטון והמהירות של הקרש חייבת לגדול. בסופו של דבר, הסכום הוקטורי של המהירויות שלהם חייב להיות V, כי מרכז המסה מתמיד במצבו.
אז אם כבר, הויכוח צריך להיות בין ב' ל-ג', כי בשניהם יש עלייה פתאומית של מהירות הקרש, ואילו ב-ב', המהירות היא שלילית.
אז למה דווקא ב'?
אני לא בטוח בהסבר שלי על למה המהירות צריכה להיות שלילית, לדעתי היא לא חייבת להיות שלילית, אבל המהירות בהכרח חייבת לחזור למהירות שלפני t1 כדי שהחתול יוכל לנוח (זה היה מצב ה"שיווי משקל" בין 2 המהירויות, אחרת החתול ימשיך לנוע קדימה ויפול מהקרש). לכן, רק גרף ב' מתאים.

cthulhu
22-04-2013, 21:13
יותר קל להתייחס לזה כשימור תנע של מרכז המסה, לא?
VC.M = 2mv/2m
VC.M = V
המהירות של מרכז המסה קבועה, וסכום הכוחות החיצוניים שווה לאפס, לכן מרכז המסה מתמיד במצבו של מהירות V.
החתול מתחיל ללכת, ומרכז המסה חייב להתמיד במצבו של מהירות V, לכן מהירות הקרש קטנה ומהירות החתול גדלה. החתול ממשיך ללכת ונעצר בנקודה הימנית של הקרש. כדי לעצור החתול חייב להפעיל כוח תגובה לחיכוך של הקרש, לכן מהירות החתול חייבת לקטון והמהירות של הקרש חייבת לגדול. בסופו של דבר, הסכום הוקטורי של המהירויות שלהם חייב להיות V, כי מרכז המסה מתמיד במצבו.
אז אם כבר, הויכוח צריך להיות בין ב' ל-ג', כי בשניהם יש עלייה פתאומית של מהירות הקרש, ואילו ב-ב', המהירות היא שלילית.
אז למה דווקא ב'?
אני לא בטוח בהסבר שלי על למה המהירות צריכה להיות שלילית, לדעתי היא לא חייבת להיות שלילית, אבל המהירות בהכרח חייבת לחזור למהירות שלפני t1 כדי שהחתול יוכל לנוח (זה היה מצב ה"שיווי משקל" בין 2 המהירויות, אחרת החתול ימשיך לנוע קדימה ויפול מהקרש). לכן, רק גרף ב' מתאים.

בכדי שוקטור המהירות של מרכז המסה לא ישתנה התנע הכולל של מערכת החלקיקים לא צריך להשתנות - לכן זה בכל מקרה נובע מהעובדה שהתנע נשמר.

לגבי העליות וירידות - זה לא אמור לעניין אותנו כאן. מכיוון שכבר הסקנו שהתנע נשמר (וזה הדבר המרכזי והראשון שצריך לעשות כניגשים לתרגיל כזה), מיד ברור שהמהירות המשותפת שלהם אחרי שהחתול מתיישב צריכה להיות שווה למהירות המשותפת שלהם לפני (המסות קבועות). הגרף היחידי שבו המהירות של הקרש חוזרת להתחלתית הוא ב'.

לכן כל הסקירה של מה קורה באמצע היא פשוט לא חשובה. אתה גם לא ממש יכול לומר משהו על מה שקורה בפרק הזמן שבו החתול עובר מקצה אחד לקצה אחר מפני שאתה פשוט לא יודע כיצד הוא נע. אולי הוא הלך בתאוצה? אולי הוא בכלל הסתובב והלך אחורה? בכל מקרה, זה לא כל כך מעניין אותנו.