תרגיל פתור פיסיקה מכניקה – זריקה אופקית של כדור – מבחינת בגרות 3 יח' קיץ 2008

פתרונות הסעיפים
 
פתרון סעיף א
התשובה הנכונה היא 1. שלושת הכדורים יפגעו בקרקה באותו הזמן. הכדורים בתנועתם האנכית יפלו נפילה חופשית לרצפה בתאוצה שגודלה g = 10m^2/s , ממהירות אנכית התחלתית שווה לאפס ולכן יפלו באותה מהירות.

פתרון סעיף ב
(1) חישוב תנועתו של הכדור הקל – בתנועתו האנכית מגובה x = 1.25m נופל לרצפה בתאוצה g =10m^2/s
נציב במשוואת הדרך התנועה שוות תאוצה:

כאשר: x- הדרך שעובר הגוף בזמן t ,
V0 – מהירות התחלתית
a – התאוצה
במקרה שלנו נפילה חופשית: V0 = 0, a=g=10m^2/s , x=1.25m
נציב:

הכדור יפול לרצפה תוך חצי שניה.
(2) בתנועתו האופקית, הכדור נזרק במהירות קבועה 2m/s = V
משך שהייתו באויר כפי שחושב בסעיף הקודם: 0.5s = t
ולכן המרחק האופקי שיעבור הכדור: s = V*t = 0.5*2 = 1m

פתרון סעיף ג
כאשר זורקים את הכדור מהשולחן במהירות אופקית גבוהה יותר לא תהיה לכך השפעה על זמן שהיית הכדור באויר משום שזמן השהייה תלוי בתנועתו האנכית (נפילה חופשית), כפי שחושב בסעיף ב.1 לעיל, יחד עם זאת המרחק האופקי שיעבור הכדור יהיה גבוה יותר.

קישורים:

• שאלה פתורה בפיסיקה – תנועה מעגלית – מכונית נוסעת בעיקול 
• בעיה פתורה בפיסיקה – תנועה מעגלית – משאית על גשר קשתי
•  שאלה פתורה במגנטיות – חלקיקים בעלי מטען זהה בגודל ומהירות שווה נעים בשדה מגנטי אחיד 
• פיסיקה חשמל – תרגיל פתור – מעגל חשמלי עם שלשה נגדים ומקור מתח בעל התנגדות פנימית