שאלה פתורה במגנטיות - חלקיקים בעלי מטען זהה בגודל ומהירות שווה נעים בשדה מגנטי אחיד

שאלה פתורה במגנטיות - חלקיקים בעלי מטען זהה בגודל ומהירות שווה נעים בשדה מגנטי אחיד - מבגרות פיסיקה 3 יח' 2008

שאלה פתורה במגנטיות - חלקיקים בעלי מטען זהה ומהירות שווה נעים בשדה מגנטי אחיד

פתרון סעיף א - הכוח הפועל על חלקיק טעון (מטען Q) הנע במהירות V בשדה מגנטי בעוצמה B שכיוון תנועתו מאונך לכיוון השדה נתון בנוסחה: F = QVB

ע"פ נתוני השאלה החלקיקים בעלי מטענים זהים בגודלם, נעים במהירות שווה בשדה ולכן הכוחות הפועלים עליהם שווים:

הכוח שווה 75 ניטון.

פתרון סעיף ב - 
המטען Q1 חיובי והמטענים Q2, Q3 שליליים. כווני הכוחות ע"פ חוקי הפיסיקה נתונים בסקיצה להלן.

חלקיק בעל מטען שלילי נע בשדה מגנטי - כיווני המהירות השדה, והכוח

פתרון סעיף 3 - בתנועה מעגלית של חלקיק בעל מסה m  הנע במהירות v ברדיוס r  פועל כוח בגודל F הנתון בנוסחה:

החלקיקים Q2, Q3 נעים באותה מהירות באותו שדה וטעונים באותו גודל מטען לכן הכוח הפועל עליהם זהה בגודלו.
במצב זה המסה הנה הנה ביחס ישר לרדיוס התנועה המעגלית ככל שהמסה גדולה יותר רדיוס התנועה המעדלית יהיה גדול יותר
רדיוס התנועה של Q3 גדול מזה של Q2 לכן המסה של Q3 גדולה יותר.

פיסיקה חשמל - תרגיל פתור - מעגל חשמלי עם שלשה נגדים ומקור מתח בעל התנגדות פנימית

שאלה במעגל חשמלי עם שלשה נגדים ומקור מתח בעל התנגדות פנימית - מבגרות 3 יח' פיסיקה 2008

שאלה במעגל חשמלי עם שלשה נגדים ומקור מתח בעל התנגדות פנימית

פתרון

סעיף מספר 1 - במעגל החשמלי שלושת הננגדים R1 , R2 , R3 מחוברים בטור לכן ההתנגדות השקולה R היא סכום ההתנגדויות:

R = R1 + R2 + R3

אום R =  2 +3 + 4 = 9

סעיף מספר 2 - הזרם במעגל ע"פ חוק אום הוא המנה בין המתח להתנגדות. יש להתחשב בהתנגדות הפנימית המחוברת בטור למקור המתח

התנגדות פנימית של מקור מתח

לכן הזרם I שווה: 

1 אמפר


סעיף מספר 3 - מתח ההידקים של מקור המתח : 

סעיף מספר 4 - המתח על הידקי מקור המתח יהיה קטן יותר.
כאשר מחברים נגדים במקביל ההתנגדות במעגל קטנה יותר ולכן הזרם I במעגל יהיה גדול יותר. אם נתבונן בנוסחת המתח על ההידקים:


רואים שככל שהזרם I גדול יותר המתח על ההידקים יהיה קטן יותר.

תרגיל פתור בפיסיקה - מכניקה: גוף נע על משטח אופקי עם חיכוך בהשפעת כוח אופקי - בגרות פיסיקה 3 יח' קיץ 2008

שאלה:



פתרון:
1. נשרטט את כל הכוחות הפועלים על הגוף:

דיאגרמת גוף חופשי

2. כוח החיכוך (f) שמפעיל המשטח הוא מכפלת מקדם חיכוך (u=0.1) בכוח נורמלי (N=mg).
לכן הכוח הנורמלי: N=mg=4*10 = 40N
כוח החיכוך: f = u*N = 0.1*40 =4N

3. תאוצת הגוף וכיוונה
הגוף ינוע ימינה (כיוון חיובי ציר X) בכיוון הכוח F המושך אותו.
סכום הכוחות (FS) הפועלים על הגוף בכיוון חיובי ציר X:
FS = F - f = 30 - 4 = 26N
ע"פ החוק השני של ניוטון הכוח הפועל על גוף שווה למכפלת המסה שלו בתאוצה: FS = m *a
ולכן התאוצה a תהיה: a = FS/m = 26/4 = 6.5 m/s^2

4. ברגע שבו הכוח F יפסיק לפעול הגוף יהיה במהירות מסוימת שצבר עקב פעולת הכוח. אולם הגוף יאיט מהירותו עקב כוח החיכוך f. תאוטת הגוף תהיה הכוח f = 4N לחלק למסתו m = 4kg כלומר תאוטה של 1 m/s^2 (אחד מטר לחלק לשניה בריבוע)