שאלה 3

קרונית שמסתה 0.6kg נעה ימינה במהירות קבועה שגודלה 2m/s על פני מסילה אופקית חסרת חיכוך. המסילה בנויה בגובה מסוים מעל הרצפה, והיא מורכבת משני פסים שביניהם רווח ועליהם נעים גלגלי הקרונית.

נגדיר ציר מקום, x, לאורך המסילה שכיוונו החיובי בכיוון תנועת הקרונית, וציר מקום, y, שכיוונו החיובי הוא אנכית מטה. ברגע t=0 הקרונית חלפה בראשית מערכת הצירים (ראה תרשים).

לתחתית הקרונית היה מודבק מבחוץ כדור שמסתו 0.2kg. במהלך תנועת הקרונית, ברגע t=0, ניתק הכדור מהקרונית, נפל חופשית, ועבר ברווח שבין פסי המסילה. (הזנח את התנגדות האוויר).

א. מהירות הקרונית לא השתנתה בעקבות התנתקות הכדור ממנה. הסבר מדוע.

ב. מצא מה היו ברגע t=1s:
(1) שיעור ה- xשל מקום הקרונית (הזנח את ממדי הקרונית.)
(2) מצא מה היו ברגע t=1s שיעור ה- xושיעור ה- yשל מקום הכדור
(3) מצא מה היתה ברגע t=1s מהירות הכדור (גודל וכיוון).

ג. כדור אחר, זהה לקודם, נשמט ממנוחה (ברגע t>1s) מנקודה שמעל למסילה. הכדור נפל חופשית, פגע בקרונית הנעה, ונדבק אליה.
האם מהירות הקרונית השתנתה בעקבות זאת? אם לא – נמק. אם כן – חשב את מהירות הקרונית (עם הכדור).

על פי נתוני מכון סאלד

  •  72% מהנבחנים ענו על שאלה זו
  •  ציון ממוצע: 73
  •  התפלגות הציונים נתונה בדיאגרמת העוגה שלפניך:
 

ניתוח סטטיסטי של המדגם והמלצות דידקטיות
 
 71%  מהתלמידים במדגם ענו על שאלה מספר 3.
 
פירוט:
  סעיף א
  סעיף ב
  סעיף ג