מבחן חוקי ניוטון: תרגילים לכיתה ח’ ולבגרות
- כיתה ח’ ומכניקה
- כוחות וחוקי ניוטון
- 10 תרגילים
תרגילים בחוקי ניוטון לתרגול לפני המבחן: 6 תרגילים ברמת כיתה ח’, ו-4 תרגילים ברמת מכניקה לבגרות, עם חיכוך, מתיחות וגלגלת. מתחת לכל תרגיל יש תשובה סופית לבדיקה עצמית, והפתרון המלא, שלב אחר שלב, נמצא בסרטון בקורס.
מה במבחן
השאלות מסודרות לפי נושאים, כך שאפשר לתרגל נושא אחד או את כולם:
- חלק א: החוק השני של ניוטון, כיתה ח’ — 6 שאלות
- חלק ב: חוקי ניוטון ברמת בגרות — 4 שאלות
חלק א: החוק השני של ניוטון, כיתה ח’
לפני שמתחילים — ההסבר המלא על החוק השני של ניוטון, עם הנוסחה ותרגיל פתור.
שימו לב: בחלק הזה משתמשים בתאוצת כובד של 9.81 מטרים לשנייה בריבוע, כמו בחוברת של כיתה ח’.
שאלה 1
המסה של מטוס קרב היא 8,600 קילוגרמים, והכוח שיוצא מהמנועים הוא 430,000 ניוטון. הזניחו את החיכוך עם האוויר.
מהי תאוצת המטוס?
תשובה סופית
50 מטרים לשנייה בריבוע.
שאלה 2
דור זרק תפוז במסה של 0.1 קילוגרם מהליקופטר.
מה הכוח שכדור הארץ מפעיל על התפוז בזמן הנפילה?
תשובה סופית
0.981 ניוטון.
שאלה 3
רוכב אופניים מאיץ ממנוחה עד מהירות של 36 קילומטרים לשעה במשך 4 שניות. מסת הרוכב והאופניים יחד היא 80 קילוגרמים.
א. חשבו את התאוצה, בהנחה שהיא קבועה.
ב. מהי מהירות הרוכב אחרי 3 שניות?
ג. מה גודל הכוח שמופעל?
תשובה סופית
א. 2.5 מטרים לשנייה בריבוע.
ב. 7.5 מטרים לשנייה.
ג. 200 ניוטון.
שאלה 4
מאיר דוחף מריצה במסה של 10 קילוגרמים בכוח של 8 ניוטון, והתאוצה שלה היא 0.5 מטרים לשנייה בריבוע.
א. חשבו את כוח החיכוך שפועל על המריצה.
ב. לאיזה כיוון פועל כוח החיכוך?
ג. מהי מהירות המריצה אחרי 5 שניות, במטרים לשנייה ובקמ”ש?
ד. מאיר העמיס על המריצה עוד 30 קילוגרמים. הזניחו עכשיו את החיכוך. איזה כוח הוא צריך להפעיל כדי לקבל אותה תאוצה?
תשובה סופית
א. 3 ניוטון.
ב. נגד כיוון התנועה.
ג. 2.5 מטרים לשנייה, שהם 9 קילומטרים לשעה.
ד. 20 ניוטון.
ככה נראה פתרון בקורס: שאלה 4
זה הסרטון מתוך קורס הפיזיקה לכיתה ח’, שבו פותרים את שאלה 4 שלב אחר שלב. ככה נראה הפתרון לכל שאלה במבחן, ולכל תרגיל בחוברת.
שאלה 5
גוף במסה של 5 קילוגרמים נדחף בכוח של 20 ניוטון.
א. בלי חיכוך: מהי התאוצה, ומה תהיה המהירות אחרי 30 שניות?
ב. עם כוח חיכוך של 5 ניוטון: מהי התאוצה, ומה תהיה המהירות אחרי 30 שניות?
תשובה סופית
א. 4 מטרים לשנייה בריבוע, ומהירות של 120 מטרים לשנייה.
ב. 3 מטרים לשנייה בריבוע, ומהירות של 90 מטרים לשנייה.
שאלה 6
צנחן קופץ ממטוס. הזניחו את החיכוך עם האוויר.
א. מה תהיה המהירות שלו אחרי 3 שניות?
ב. ומה הייתה המהירות אחרי 3 שניות אילו צנח על הירח (תאוצת כובד 1.6)?
ג. למה המהירות יורדת אחרי שהמצנח נפתח?
ד. אילו כוחות פועלים על הצנחן באוויר?
תשובה סופית
א. 29.43 מטרים לשנייה.
ב. 4.8 מטרים לשנייה.
ג. המצנח מגדיל מאוד את התנגדות האוויר, שגדולה עכשיו מהמשקל, ולכן הצנחן מאט.
ד. כוח המשיכה (המשקל) והתנגדות האוויר.
חלק ב: חוקי ניוטון ברמת בגרות
לפני שמתחילים — ההסבר המלא על דינמיקה, תרשים כוחות, חיכוך ומתיחות.
שימו לב: בחלק הזה משתמשים בתאוצת כובד של 10 מטרים לשנייה בריבוע, כמו בקורס המכניקה.
שאלה 7
כדור ברזל במסה של 2 קילוגרמים תלוי בחוט מהתקרה.
מהי המתיחות בחוט?
תשובה סופית
20 ניוטון.
שאלה 8
גוף במסה של 5 קילוגרמים מונח על רצפה עם חיכוך. מקדם החיכוך הסטטי הוא 0.5, והקינטי 0.3. מושכים את הגוף בכוח אופקי.
א. מהו הכוח המקסימלי שבו הגוף עוד נשאר במנוחה?
ב. מה תהיה התאוצה, כשהכוח רק עובר את הערך הזה?
ג. איזה מרחק הגוף יעבור אחרי 5 שניות?
תשובה סופית
א. 25 ניוטון.
ב. 2 מטרים לשנייה בריבוע.
ג. 25 מטרים.
שאלה 9
גוף במסה של 4 קילוגרמים מונח על שולחן מחוספס, וקשור בחוט שעובר דרך גלגלת חסרת חיכוך לגוף שני שתלוי באוויר. מקדם החיכוך הסטטי הוא 0.8.
א. מהי המסה המקסימלית של הגוף התלוי, כך שהגוף על השולחן יישאר במנוחה?
ב. מקדם החיכוך הקינטי הוא 0.56, והגוף התלוי כבד פי 2 מהערך בסעיף א’. מהי תאוצת המערכת?
ג. איזה מרחק הגוף על השולחן יעבור אחרי 3 שניות?
תשובה סופית
א. 3.2 קילוגרמים.
ב. 4 מטרים לשנייה בריבוע.
ג. 18 מטרים.
שאלה 10
גוף במסה של 5 קילוגרמים מונח במנוחה על משטח מחוספס, וקשור בחוט דרך גלגלת חסרת חיכוך לגוף של 8 קילוגרמים שתלוי באוויר. מקדם החיכוך הוא 0.3.
האם הגוף על המשטח ינוע? אם כן, מהי התאוצה?
תשובה סופית
כן. כוח החיכוך המקסימלי הוא 15 ניוטון, הרבה פחות מ-80 ניוטון של הגוף התלוי. התאוצה היא 5 מטרים לשנייה בריבוע.
שאלות נפוצות
איפה הפתרונות לתרגילים?
מתחת לכל תרגיל יש תשובה סופית, כדי שתוכלו לבדוק את עצמכם. הפתרון המלא, שלב אחר שלב, נמצא בסרטון בקורס: תרגילי חלק א’ בקורס כיתה ח’, ותרגילי חלק ב’ בקורס המכניקה. את הסרטון של תרגיל 4 אפשר לראות כאן בעמוד.
מהם שלושת חוקי ניוטון?
החוק הראשון: גוף שלא פועל עליו כוח שקול ממשיך במצבו (התמדה). החוק השני: הכוח השקול שווה למסה כפול התאוצה. החוק השלישי: לכל כוח יש כוח נגדי, שווה בגודלו והפוך בכיוונו.
איך פותרים תרגיל בחוקי ניוטון?
מציירים תרשים כוחות, בוחרים כיוון חיובי, כותבים את החוק השני לכל ציר ולכל גוף, ורק אז מציבים מספרים.
נתקעתם באחד התרגילים?
לכל תרגיל יש סרטון פתרון בקורס — שלב אחר שלב, עם כל החישובים. תרגילי כיתה ח’ בקורס כיתה ח’, ותרגילי הבגרות בקורס המכניקה.
לקורס כיתה ח’ לקורס המכניקהאו מתחילים בחינם: כל השאלות בחוברת אחת, להורדה