שאלה 4

בתרשים א מוצגת מכונית הנעה על כביש אופקי במעקם (קטע מעגלי) שרדיוסו 80 m. נתון כי מקדם החיכוך הסטטי בין גלגלי המכונית ובין הכביש הוא 0.4.

תרשים א


א. חשב את המהירות המקסימלית שבה המכונית יכולה לנוע במעקם זה בלי להחליק.
 
מהנדסי תנועה מתכננים ליצור בכביש הגבהה (הטיה) בזווית θ, כמתואר בתרשים ב, כדי לאפשר נסיעה בטוחה (ברדיוס קבוע) במהירות שחישבת בסעיף א, בלי להיעזר בחיכוך.

תרשים ב

ב. חשב את זווית ההגבהה הנדרשת θ.

ג. אילו מכונית הייתה נוסעת במעקם המוגבה, בלי להחליק (ברדיוס קבוע), במהירות גדולה מזו שחישבת בסעיף א, איזה מבין הסרטוטים 4-1 שבתרשים ג היה מתאר נכון את כיווני הכוחות הפועלים על המכונית (כוח החיכוך – f, הכוח הנורמלי – N, המשקל – mg)? נמק.

תרשים ג

ד. בגלל סיבות של בטיחות, החליטו המהנדסים להקטין את זווית ההגבהה. הזווית החדשה היא 150. בזמן חנוכת הכביש החדש נוצר פקק תנועה, והמכוניות נעצרו במעקם. האם המכוניות יחליקו לרוחב הכביש? הסבר. הנח שמקדם החיכוך הסטטי נשאר 0.4.

על פי נתוני מכון סאלד

  •  40% מהנבחנים ענו על שאלה זו
  •  ציון ממוצע: 70
  •  התפלגות הציונים נתונה בדיאגרמת העוגה שלפניך:
 

ניתוח סטטיסטי של המדגם והמלצות דידקטיות
 
 35%  מהתלמידים במדגם ענו על שאלה מספר 4.
 
פירוט:
  סעיף א
  סעיף ב
  סעיף ג
  סעיף ד