אורח מצב צפייה מבחן: פיזיקה - דינמיקה - חוקי ניוטון: כוחות ותנועה

פיזיקה - דינמיקה - חוקי ניוטון: כוחות ותנועה

מבחן פיזיקה דינמיקה חוקי ניוטון מקיף - כוחות ותנועה, דיאגרמת כוחות FBD, חיכוך, מדרונות, משקל ומסה. בסיס למכניקה.

מבחן זה מהווה מעבר מהתיאור הקינמטי של תנועה אל ההסבר הפיזיקלי שלה – מדוע גופים נעים כפי שהם נעים, ואילו כוחות גורמים לשינוי במהירות ובכיוון. במבחן נלמדים שלושת חוקי ניוטון, המהווים את הבסיס להבנת כל התחום של מכניקה קלאסית. באמצעותם נבין את הקשר הישיר בין כוחות הפועלים על גוף לבין התאוצה שהתנועה שלו חווה. דגש מרכזי ניתן לניתוח כוחות באמצעות דיאגרמת כוחות (Free Body Diagram), לבחירת מערכת צירים נכונה, ולהבחנה בין כוחות אמיתיים לבין כוחות מדומים. התלמידים ילמדו לזהות את כלל הכוחות הפועלים על גוף: כוח כבידה, כוח נורמלי, חיכוך, מתיחות ודחיפה, ולשייך לכל כוח כיוון, גודל ונקודת פעולה. המבחן כולל תרגול מקיף של בעיות בשיווי־משקל, בעיות בתאוצה קבועה, וגופים הנעים על משטחים אופקיים ומשופעים, עם וללא חיכוך. ניתנת תשומת לב מיוחדת לטעויות נפוצות כגון בלבול בין מסה למשקל, יישום שגוי של חוק פעולה–תגובה, וניתוח לא נכון של דיאגרמות כוחות. נושאי המבחן: • חוק ראשון של ניוטון – אינרציה • חוק שני של ניוטון: 𝐹 ⃗ שקול = 𝑚 𝑎 ⃗ F שקול ​ =m a • חוק שלישי של ניוטון – פעולה ותגובה • דיאגרמות כוחות (FBD) • כוח הכובד, משקל ומסה • כוח נורמלי • חיכוך סטטי וקינטי • מתיחות וחבלים • בעיות על משטחים אופקיים ומשופעים • שיווי־משקל ותנועה מואצת מטרות פדגוגיות: • פיתוח חשיבה פיזיקלית סיבתית (כוח → תאוצה) • שליטה בניתוח בעיות שלב־אחר־שלב • זיהוי והימנעות מטעויות מושגיות נפוצות • בניית בסיס הכרחי לנושאים: עבודה ואנרגיה, תנע ותנועה מעגלית רמת קושי: בינונית–מתקדמת, עם עלייה הדרגתית מבחן זה מהווה צומת מרכזי בלימודי הפיזיקה, והוא תנאי הכרחי להצלחה בהמשך הנושאים במכניקה ולמעבר לפיזיקה אקדמית.
בדיקה מיידית הסברים מלאים חינם לחלוטין מותאם לנייד
מספר שאלות: 50
ניקוד כולל: 100 נק'
שאלה 1
2.00 נק'

⚙️ מהו כוח?

מהי ההגדרה הפיזיקלית הטובה ביותר לכוח?

הסבר:
💡 הסבר:
כוח הוא וקטור – יש לו גודל וכיוון – והוא מתאר אינטראקציה (דחיפה/משיכה) שיכולה לגרום לשינוי במהירות (כלומר תאוצה) או לעיוות של הגוף.

הכוח נמדד ביחידות ניוטון (N), אבל לא כל גודל שנמדד בניוטון הוא “כוח” באופן כללי – חשוב להבין שהוא תמיד קשור לאינטראקציה בין גופים: חיכוך, כבידה, מתיחות, נורמלי וכד׳.
שאלה 2
2.00 נק'

⚖️ מסה:

מה מתאר המושג "מסה" בפיזיקה?

הסבר:
💡 מסה = אינרציה:
מסה היא מדד לאינרציה – כמה “קשה להזיז” או “קשה לעצור” גוף.
ככל שהמסה גדולה יותר, נדרשים כוחות גדולים יותר כדי לשנות את מהירותו (לפי F=ma).
משקל הוא כוח הכובד הפועל על המסה, ולא המסה עצמה.
שאלה 3
2.00 נק'

🧲 משקל:

מהו המשקל של גוף?

הסבר:
💡 משקל ≠ מסה:
משקל הוא כוח:
W = mg.
מסה היא תכונה פנימית של הגוף (קבועה גם בחלל), משקל משתנה לפי שדה הכבידה.
שאלה 4
2.00 נק'

🪑 כוח נורמלי:

מהו הכוח הנורמלי הפועל על גוף המונח על משטח אופקי?

הסבר:
💡 נורמלי:
הכוח הנורמלי הוא תגובת המשטח על הגוף, ניצב למשטח.
במשטח אופקי ללא כוחות נוספים, גודלו שווה למשקל.
במצבים אחרים (משופע, מעלית) הוא לא בהכרח שווה ל־mg.
שאלה 5
2.00 נק'

🧊 חיכוך:

מה המאפיין המרכזי של כוח החיכוך הקינטי?

הסבר:
💡 חיכוך קינטי:
חיכוך קינטי פועל כאשר יש תנועה יחסית בין משטחים, ותמיד פונה נגד כיוון התנועה היחסי.
גודלו: F_f = μ_k N.
בדרך כלל הוא קטן מהחיכוך הסטטי המקסימלי.
שאלה 6
2.00 נק'

📜 חוק ראשון של ניוטון:

איזו נוסחא/קביעה מתארת נכון את החוק הראשון של ניוטון?

הסבר:
💡 אינרציה:
החוק הראשון קובע: אם סכום הכוחות על גוף הוא 0 → הוא יישאר במנוחה או ימשיך לנוע במהירות קבועה בקו ישר.
זהו עקרון האינרציה – התנגדות לשינוי במהירות.
שאלה 7
2.00 נק'

🚗 דוגמה לאינרציה:

נהג בולם בפתאומיות והרכב נעצר. הנוסע נזרק קדימה. למה?

הסבר:
💡 הסבר ב״שפת תלמידים״:
הגוף של הנוסע “רוצה” להמשיך לנוע באותה מהירות ובאותו כיוון (אינרציה), בעוד שהרכב נבלם. לכן הוא נזרק קדימה יחסית למושב.
שאלה 8
2.00 נק'

📊 כוח שקול:

מהו "כוח שקול" במערכת?

הסבר:
💡 כוח שקול:
כוח שקול הוא וקטור יחיד המייצג את כל הכוחות יחד – סכום וקטורי. הוא זה שמופיע בחוק השני: ΣF = m·a.
שאלה 9
2.00 נק'

⚖️ שיווי משקל:

מהו תנאי שיווי המשקל לפי ניוטון?

הסבר:
💡 שיווי משקל:
במצב שיווי משקל: ΣF = 0 → התאוצה היא 0.
הגוף יכול להיות במנוחה או בתנועה בקו ישר במהירות קבועה.
שאלה 10
2.00 נק'

🧠 בלבול נפוץ:

תלמיד אומר: "אם גוף נע, בהכרח פועל עליו כוח לא מאוזן". מה הבעיה באמירה זו?

הסבר:
💡 תיקון חשיבה:
תנועה לא מחייבת כוח שקול ≠ 0.
שינוי בתנועה (תאוצה) מחייב כוח שקול לא אפס.
שאלה 11
2.00 נק'

📜 חוק שני של ניוטון:

מהי הצורה הבסיסית של החוק השני?

הסבר:
💡 החוק השני:
חוק זה קובע שהכוח השקול על גוף שווה למסתו כפול התאוצה שלו.
זוהי המשוואה המרכזית בניתוח בעיות דינמיקה.
שאלה 12
2.00 נק'

📐 כיוון התאוצה:

לאיזה כיוון מכוונת התאוצה של הגוף?

הסבר:
💡 וקטור התאוצה:
התאוצה היא וקטור המצביע תמיד בכיוון הכוח השקול ΣF⃗. גם אם המהירות בכיוון אחר, התאוצה נקבעת רק ע״י הכוח השקול.
שאלה 13
2.00 נק'

🧮 חישוב תאוצה:

כוח שקול של 20 N פועל על גוף שמסתו 4 kg. מהי התאוצה?

הסבר:
💡 הצבה:
a = F/m = 20 / 4 = 5 m/s².
שאלה 14
2.00 נק'

📊 השפעת המסה:

כיצד משפיעה הגדלת המסה (ללא שינוי בכוח) על התאוצה?

הסבר:
💡 מסה כתנגדות:
a = F/m → כאשר m גדל ו־F קבוע, a קטנה.
מסה גדולה = אינרציה גדולה = קשה יותר להאיץ.
שאלה 15
2.00 נק'

📈 גרף F–a:

אם המסה קבועה, כיצד נראה הקשר בין F לתאוצה a?

הסבר:
💡 יחס ישר:
F = m·a → עבור m קבוע, כש־a גדלה פי k, גם F גדל פי k.
שאלה 16
2.00 נק'

🧮 שינוי כוח כפול:

מה קורה לתאוצה אם מכפילים את הכוח השקול ומשאירים את המסה קבועה?

הסבר:
💡 פרופורציונליות:
a = F/m → אם F מוכפל פי 2, גם a מוכפלת פי 2 (m קבוע).
שאלה 17
2.00 נק'

🧮 שינוי מסה כפול:

מה קורה לתאוצה אם מכפילים את המסה ומשאירים את הכוח קבוע?

הסבר:
💡 כמעט אותו רעיון:
a = F/m → אם m מוכפלת פי 2 ו־F קבוע, התאוצה מתחלקת ב־2.
שאלה 18
2.00 נק'

🧱 בלוק על משטח אופקי ללא חיכוך:

בלוק שמסתו 2 kg מונח על משטח חלק. פועל עליו כוח אופקי 6 N. מהי התאוצה?

הסבר:
💡 פתרון:
a = F/m = 6 / 2 = 3 m/s².
אין חיכוך → זה הכוח היחיד בכיוון התנועה.
שאלה 19
2.00 נק'

📌 כוח שקול אפס:

מה קורה לתאוצת גוף כאשר הכוח השקול עליו הוא אפס?

הסבר:
💡 ΣF=0:
ΣF=0 → m·a=0 → a=0.
זה לא אומר שהגוף במנוחה – הוא יכול לנוע במהירות קבועה.
שאלה 20
2.00 נק'

🧠 היות וכוח = מסה·תאוצה:

תלמיד אומר: "אם אין תאוצה, אז אין בכלל כוחות על הגוף". מה הטעות כאן?

הסבר:
💡 דקויות:
ΣF=0 לא אומר שאין כוחות. זה אומר שסכום הוקטורים הוא 0 – הכוחות מאזנים זה את זה.
שאלה 21
2.00 נק'

📉 דיאגרמת כוחות (FBD):

מהי המטרה של דיאגרמת כוחות (Free Body Diagram)?

הסבר:
💡 FBD:
בדיאגרמת כוחות מציירים את הגוף כנקודה/בלוק, ועליו את כל הכוחות הפועלים עליו בלבד, עם גודל וכיוון בערך יחסי. זהו כלי בסיסי ליישום חוק שני.
שאלה 22
2.00 נק'

📌 כוחות שלא נכנסים ל-FBD:

איזה כוח לא מציירים בדיאגרמת הכוחות של הגוף?

הסבר:
💡 כלל חשוב:
בדיאגרמת כוחות של גוף אחד – מציירים רק את הכוחות שפועלים עליו, לא כוחות שהוא מפעיל על אחרים (אלה יופיעו בדיאגרמה של הגוף השני).
שאלה 23
2.00 נק'

🧊 חיכוך סטטי:

מה מייחד את החיכוך הסטטי לעומת הקינטי?

הסבר:
💡 סטטי:
חיכוך סטטי פועל כאשר אין תנועה יחסית, והוא מתאים את עצמו כדי למנוע החלקה עד לערך מרבי: F_s,max = μ_s N. מעבר לערך זה – מתחילה החלקה וחיכוך קינטי.
שאלה 24
2.00 נק'

🧯 חיכוך קינטי:

כיצד לרוב נשווה בין גודל החיכוך הקינטי לבין החיכוך הסטטי המרבי?

הסבר:
💡 עובדת מפתח:
בדרך כלל μ_k < μ_s ולכן החיכוך הקינטי נמוך מהסטטי המרבי – ברגע ש"התנענו" – יותר קל להמשיך להחליק מאשר להתחיל.
שאלה 25
2.00 נק'

🧮 חישוב נורמלי על משטח אופקי:

בלוק שמסתו 5 kg מונח על משטח אופקי, ללא כוחות אנכיים נוספים. מהו הכוח הנורמלי?

הסבר:
💡 הצבה:
W = mg ≈ 5×9.8 = 49 N כלפי מטה.
בשיווי משקל אנכי: N = 49 N כלפי מעלה.
שאלה 26
2.00 נק'

🧮 חישוב חיכוך קינטי:

לבלוק נורמלי N = 100 N ומקדם חיכוך קינטי μ_k = 0.2. מה גודל כוח החיכוך הקינטי?

הסבר:
💡 נוסחה:
F_k = μ_k N = 0.2×100 = 20 N.
שאלה 27
2.00 נק'

📈 מאזן כוחות אופקי עם חיכוך:

בלוק שמסתו 4 kg נע על משטח אופקי. פועל כוח קדימה 30 N וחיכוך 10 N אחורה. מה התאוצה?

הסבר:
💡 ΣF:
ΣF_x = 30 − 10 = 20 N קדימה.
a = F/m = 20 / 4 = 5 m/s².
שאלה 28
2.00 נק'

⛰️ בלוק על משטח משופע – רכיבי משקל:

בלוק על משטח משופע בזווית θ. איזה רכיב של המשקל פועל לאורך המשטח כלפי מטה?

הסבר:
💡 פירוק:
רכיב ניצב למשטח: mg·cosθ.
רכיב מקביל למשטח (הגורם להחלקה): mg·sinθ.
שאלה 29
2.00 נק'

⛰️ נורמלי על משטח משופע:

מה גודל הכוח הנורמלי על בלוק שמסתו m על משופע בזווית θ (ללא כוחות אנכיים נוספים)?

הסבר:
💡 ניצב למשטח:
הנורמלי מאזן רק את הרכיב הניצב של המשקל → N = mg·cosθ.
שאלה 30
2.00 נק'

⛰️ התנהגות על משופע ללא חיכוך:

בלוק על משופע חלק (ללא חיכוך). מה גורם לתאוצתו במורד המשטח?

הסבר:
💡 Δ משקל:
ניצול רכיבי המשקל: הרכיב לאורך המשטח הוא היחיד שאינו מאוזן → גורם לתאוצה במורד.
שאלה 31
2.00 נק'

🧮 תאוצה על משופע חלק:

בלוק שמסתו m על משופע חלק בזווית θ. מה התאוצה במורד המשטח?

הסבר:
💡 הצבה בחוק שני:
ΣF_∥ = mg·sinθ = m·a → a = g·sinθ (המסה מצטמצמת).
שאלה 32
2.00 נק'

🧮 שיווי משקל על משופע עם חיכוך:

בלוק על משופע עם חיכוך סטטי. באיזה תנאי יישאר במנוחה?

הסבר:
💡 סטטי מאזן:
אם F_s,max ≥ mg·sinθ, ניתן למצוא ערך של חיכוך סטטי שמאזן את רכיב המשקל לאורך המשטח → אין תאוצה.
שאלה 33
2.00 נק'

🪢 מתיחות בחבל:

מה נכון לגבי מתיחות בחבל קל (ללא מסה) המחובר בין שני גופים?

הסבר:
💡 חבל חסר מסה:
בחבל אידיאלי – אותו כוח מתיחות בכל נקודה, לשני הצדדים בגודל שווה (כיוונים מנוגדים).
שאלה 34
2.00 נק'

🎯 כיוון החיכוך:

כיצד נקבע כיוון כוח החיכוך הסטטי?

הסבר:
💡 מגמת תנועה:
חיכוך סטטי “מנסה למנוע החלקה” ולכן פועל נגד המגמה של התנועה היחסית, גם אם בפועל עדיין אין תנועה.
שאלה 35
2.00 נק'

🧠 טעות נפוצה בנורמלי:

תלמיד אומר: "הכוח הנורמלי תמיד שווה ל־mg". מדוע זו טעות?

הסבר:
💡 תלות במצב:
במשטחים משופעים, מעלית בתאוצה, משיכת חבלים וכו׳ – שיווי המשקל האנכי משתנה ולכן גם הנורמלי משתנה ולא שווה בהכרח למשקל.
שאלה 36
2.00 נק'

📜 חוק שלישי של ניוטון:

מהו נוסחו של החוק השלישי?

הסבר:
💡 פעולה–תגובה:
אם גוף A מפעיל על גוף B כוח → B מפעיל על A כוח שווה ומנוגד.
שני הכוחות פועלים על גופים שונים.
שאלה 37
2.00 נק'

🤝 דוגמה לפעולה–תגובה:

אדם דוחף קיר. מי זוג הכוחות "פעולה–תגובה"?

הסבר:
💡 זוג נכון:
פעולה–תגובה: שני כוחות באותו קו, גודל שווה, כיוון הפוך, על גופים שונים – אדם על קיר ↔ קיר על אדם.
שאלה 38
2.00 נק'

🚀 רקטה בחלל:

כיצד מסביר חוק שלישי את תנועת רקטה בחלל ללא אוויר?

הסבר:
💡 רקטה:
הרקטה מפעילה כוח על גזי הפליטה → הגזים מפעילים כוח תגובה על הרקטה בכיוון ההפוך → תאוצה קדימה.
שאלה 39
2.00 נק'

🦶 הליכה:

כיצד מסביר החוק השלישי את ההליכה שלנו על הקרקע?

הסבר:
💡 אינטואיציה יומיומית:
ככל שנדחוף חזק יותר את הקרקע לאחור, הקרקע תדחוף אותנו חזק יותר קדימה (ברמת הכוח).
שאלה 40
2.00 נק'

⚖️ זוגות שלא פעולה–תגובה:

איזה זוג כוחות אינו זוג פעולה–תגובה?

הסבר:
💡 טעות נפוצה:
משקל ונורמלי פועלים על אותו גוף ולכן אינם זוג פעולה–תגובה.
פעולה–תגובה חייבים לפעול על גופים שונים.
שאלה 41
2.00 נק'

🧮 מערכת שני גופים מחוברים (כללי):

שני גופים מחוברים בחבל ונעים יחד בתאוצה משותפת. מה כדאי לעשות תחילה?

הסבר:
💡 אסטרטגיה:
לעיתים קל יותר לראות את המערכת כגוף אחד עם מסה שקולה ולמצוא את התאוצה, ורק אחר כך לחשב מתיחויות בכל חלק.
שאלה 42
2.00 נק'

🧠 מנוחה ≠ אין כוחות:

גוף תלוי במנוחה בחבל. האם זה אומר שאין עליו כוחות?

הסבר:
💡 דגש:
יש לפחות שני כוחות: משקל כלפי מטה ומתיחות כלפי מעלה. שיווי משקל = ΣF=0, לא "אין כוחות".
שאלה 43
2.00 נק'

📈 משיכה דו־צדדית:

שני תלמידים מושכים חבל משני צדדיו באותה עוצמה, והחבל לא זז. מה ניתן לומר על הכוחות?

הסבר:
💡 שיווי משקל על החבל:
החבל במנוחה כי הכוחות מאוזנים. כל תלמיד מפעיל כוח, אבל סכומם הוקטורי הוא אפס.
שאלה 44
2.00 נק'

🧠 מושגי מסה ומשקל:

איזו קביעה נכונה לגבי מסה ומשקל?

הסבר:
💡 סיכום:
מסה – כמות החומר, אינרציה, קבועה. משקל – כוח כבידה, תלוי ב־g, משתנה בין כוכבי לכת.
שאלה 45
2.00 נק'

📚 חיבור בין קינמטיקה לדינמיקה:

מה הקשר בין הנושאים של מבחן 149–150 לבין דינמיקה (מבחן 151)?

הסבר:
💡 מבט על:
קינמטיקה – תיאור: מהירות, תאוצה, מסלול.
דינמיקה – הסבר: כוחות, חוקי ניוטון.
שאלה 46
2.00 נק'

📝 שלבי פתרון בעיית דינמיקה:

מהו סדר הפעולות המומלץ בפתרון בעיית דינמיקה חד־ממדית?

הסבר:
💡 שיטה סדורה:
1. מציירים דיאגרמת כוחות
2. בוחרים ציר וסימנים
3. כותבים ΣF=ma לכל ציר
4. פותרים את המשוואה/משוואות.
שאלה 47
2.00 נק'

🧠 טעות לוגית:

תלמיד אומר: "אם יש חיכוך, תמיד התאוצה אפס". מה לא נכון?

הסבר:
💡 הבהרה:
חיכוך הוא פשוט עוד כוח במאזן ΣF. אם הכוחות אינם מאזנים → תהיה תאוצה, גם אם יש חיכוך.
שאלה 48
2.00 נק'

📈 גרף כוח–תאוצה:

במערכת בה המסה קבועה, מה יקרה לגרף a(t) כאשר הכוח השקול משתנה בזמן?

הסבר:
💡 דינמיקה בזמן:
a(t) = ΣF(t) / m. כל שינוי בכוח השקול בזמן מתורגם לשינוי בתאוצה.
שאלה 49
2.00 נק'

🎓 הכנה לנושאים הבאים:

על איזה נושא נבנה ישירות החומר של דינמיקה (ניוטון וכוחות)?

הסבר:
💡 רצף מכניקה:
לאחר שמבינים כוחות ותנועה, אפשר לעבור לתיאור השקול דרך אנרגיה – עבודה, אנרגיה קינטית ופוטנציאלית.
שאלה 50
2.00 נק'

🏁 שאלת סיכום:

מהו הרעיון המרכזי שצריך לקחת מדינמיקה (חוקי ניוטון וכוחות)?

הסבר:
💡 ללב התלמיד:
כוחות → ΣF → תאוצה → שינוי בתנועה.
זה שרשרת ההיגיון שתלווה את התלמיד בכל מכניקה ואף מעבר לכך.
🎓
לא רוצה להישאר לבד עם החומר?
הצטרפו לקורס שנתי עם משימות יומיות, ליווי אישי וקבוצות זום
קבל פרטים
🤖

עוזר הקורסים החכם

אני כאן לעזור לך למצוא את הקורס המתאים

×
👋 שלום! אשמח לעזור לך
שלום, אשמח לעזור לך להתמצא באתר ולמקד אותך לצורך שלך. נתחיל בבחירה:
🎓 מתמטיקה לבגרות
📚 אקדמיה (סטטיסטיקה / כלכלה / מתמטיקה)
0 / 50 הושלמו