מתכונת 1 בפיזיקה - מבוא לפיזיקה 36182

לא נכון. מד זרם מודד את הזרם העובר דרכו, ולכן מחברים אותו בטור לנורה – כך שכל הזרם שעובר בנורה עובר גם דרך המכשיר. מד מתח הוא שמחברים במקביל.

נכון. כל מכשיר מחובר ישירות לשני קווי הרשת, ולכן כל מכשיר מקבל את מלוא מתח הרשת (כ־$220$ וולט) ופועל באופן עצמאי – אפשר להפעיל ולכבות כל מכשיר בנפרד.

לא נכון. לפי הנוסחה $\text{זרם}=\frac{\text{הספק}}{\text{מתח}}$, כשהמתח קבוע הזרם גדל עם ההספק: מכשיר בעל הספק כפול מושך זרם כפול.

נכון. הספק נמדד בוואט ($\text{W}$): וואט אחד הוא ג'אול אחד בשנייה. במכשירים גדולים משתמשים גם בקילוואט: $1\,\text{kW}=1000\,\text{W}$.

לפי הנוסחה:

•טלוויזיה: $I=\dfrac{110\,\text{W}}{220\,\text{V}}=0.5\,\text{A}$

•מיקרוגל: $I=\dfrac{880\,\text{W}}{220\,\text{V}}=4\,\text{A}$

•קומקום: $I=\dfrac{2200\,\text{W}}{220\,\text{V}}=10\,\text{A}$

לטלוויזיה. כל המכשירים מחוברים לאותו מתח, $220\,\text{V}$. לפי הנוסחה $\text{התנגדות}=\frac{\text{מתח}}{\text{זרם}}$, באותו מתח – ככל שהזרם קטן יותר, ההתנגדות גדולה יותר. דרך הטלוויזיה עובר הזרם הקטן ביותר ($0.5\,\text{A}$), ולכן התנגדותה הגדולה ביותר:

(לשם השוואה: מיקרוגל $55\,\Omega$, קומקום $22\,\Omega$.)

טעות נפוצה: לחשוב שלמכשיר ה"חזק" (הקומקום) יש ההתנגדות הגדולה ביותר – בדיוק להפך: התנגדות קטנה מאפשרת זרם גדול והספק גדול.

$220\text{V}$ הוא המתח שאליו יש לחבר את התנור (מתח הרשת), ו־$2000\text{W}$ הוא ההספק שהתנור מפיק כאשר הוא מחובר למתח זה – כלומר הוא הופך $2000$ ג'אול של אנרגייה חשמלית לחום בכל שנייה.

שלב 1 – הזרם. לפי הנוסחה:

שלב 2 – ההתנגדות. לפי הנוסחה:

(בלי עיגול ביניים: $\frac{220\cdot 220}{2000}=24.2\,\Omega$.)

נכון. לפי $\text{זרם}=\frac{\text{הספק}}{\text{מתח}}$: כשהמתח שווה, הזרם יחסי להספק – הספק גדול יותר, זרם גדול יותר.

לא נכון. הנתיך הוא אמצעי בטיחות: כאשר הזרם במעגל גדל מעבר לערך המותר, הנתיך מנתק את המעגל, וכך מונע התחממות יתר של החוטים ושריפה.

לא נכון. ההספק הרשום הוא ההספק של המכשיר כשהוא מחובר למתח הרשום עליו. במתח נמוך יותר עובר במכשיר זרם קטן יותר, וההספק שלו קטן מההספק הרשום (למשל, תנור מחמם פחות).

נכון. ההספק הוא האנרגייה ביחידת זמן, ולכן $\text{אנרגייה}=\text{הספק}\times\text{זמן}$: באותו הספק, זמן ארוך יותר – אנרגייה רבה יותר.

שלושת המכשירים פעלו אותו זמן – $4$ דקות. כל אחד חימם את המים שבו באותו הפרש טמפרטורות (מ־$20^\circ\text{C}$ ל־$80^\circ\text{C}$), אבל כמויות המים שונות. כדי לחמם יותר מים באותו הפרש טמפרטורות צריך יותר אנרגייה (חום), ולכן מכשיר $B$, שחימם את כמות המים הגדולה ביותר ($1.5$ ליטר), העביר למים את האנרגייה הגדולה ביותר.

$\text{הספק}=\frac{\text{אנרגייה}}{\text{זמן}}$: הזמן שווה, ולכן ההספק הגדול ביותר הוא של המכשיר שסיפק את האנרגייה הגדולה ביותר – $B$.

(סדר ההספקים: $B>C>A$.)

כל המכשירים מחוברים לאותו מתח, $220\,\text{V}$, ולכן הזרם יחסי להספק. בסעיף ב מצאנו שההספק של מכשיר $B$ הגדול ביותר, ולכן גם הזרם בו הגדול ביותר.

לכל מכשיר:

- מכונת כביסה: $I=\frac{1980\,\text{W}}{220\,\text{V}}=9\,\text{A}$

- מקרר: $I=\frac{220\,\text{W}}{220\,\text{V}}=1\,\text{A}$

- תנור חימום: $I=\frac{2420\,\text{W}}{220\,\text{V}}=11\,\text{A}$

נתיך של $10\,\text{A}$ מנתק את המעגל כאשר עובר בו זרם גדול מ־$10\,\text{A}$. לפי סעיף ד:

•מכונת הכביסה ($9\,\text{A}$) והמקרר ($1\,\text{A}$) צורכים זרם קטן מ־$10\,\text{A}$ – אפשר להפעילם.

•תנור החימום צורך $11\,\text{A}$ – יותר מ־$10\,\text{A}$; הפעלתו תגרום לנתיך לנתק את הזרם, ולכן אי אפשר להפעילו בדירה זו.

נכון. פסקל היא יחידת הלחץ: $1\,\text{Pa}=1\,\frac{\text{N}}{\text{m}^2}$ – כוח של ניוטון אחד הפועל על שטח של מטר רבוע אחד.

לא נכון. הלחץ הוא הכוח חלקי השטח: $\text{לחץ}=\frac{\text{כוח}}{\text{שטח}}$. הכוח הוא שווה ללחץ כפול השטח.

נכון. ברומטר מודד את לחץ האוויר (הלחץ האטמוספרי). בברומטר כספית, למשל, גובה עמוד הכספית בגובה פני הים הוא כ־$76$ ס"מ.

לא נכון. $\text{לחץ}=\frac{\text{כוח}}{\text{שטח}}$, ולכן באותו כוח, ככל שהשטח קטן יותר הלחץ גדול יותר (לכן מסמר מחודד חודר בקלות).

קביעה: ב.

נימוק: לפי הנוסחה

הלחץ $P$ שווה על שלוש הבוכנות, ולכן הכוח יחסי לשטח הבוכנה. לבוכנה בצילינדר ב השטח הקטן ביותר (היא הצרה ביותר בתרשים), ולכן עליה פועל הכוח הקטן ביותר. (הכוח הגדול ביותר פועל על הבוכנה הרחבה ביותר, בצילינדר א.)

טעות נפוצה: לחשוב שלחץ שווה פירושו כוח שווה – הלחץ הוא הכוח ליחידת שטח.

קביעה: ב.

נימוק: לפי הנוסחה

המרחק $d$ שווה בשלושת הצילינדרים, ולכן העבודה יחסית לכוח. בתת־סעיף 1 מצאנו שהכוח הקטן ביותר פועל על הבוכנה בצילינדר ב, ולכן שם נעשית העבודה הקטנה ביותר. (כלומר $W=P\cdot A\cdot d$ – הלחץ והמרחק שווים, והשטח של ב הקטן ביותר.)

קביעה: בשלב הפליטה לחץ הגזים בצילינדר גדול מהלחץ האטמוספרי.

נימוק: בשלב הפליטה שסתום הפליטה פתוח, והבוכנה נעה כלפי מעלה (לעבר ראש הצילינדר) ומקטינה את הנפח של הגזים השרופים. הגזים נדחסים, ולחצם גבוה מהלחץ האטמוספרי שבחוץ. בגלל הפרש הלחצים הגזים נדחפים החוצה, דרך שסתום הפליטה, אל צינור הפליטה. אילו היה הלחץ בצילינדר קטן מהלחץ בחוץ או שווה לו, הגזים לא היו יוצאים.

נכון. התאדות מתרחשת בכל טמפרטורה, מפני הנוזל: המולקולות המהירות ביותר שעל פני הנוזל מתגברות על כוחות המשיכה ועוזבות אותו. לכן שלולית מתייבשת גם בלי לרתוח. ברתיחה האידוי מתרחש בכל נפח הנוזל (נוצרות בועות).

נכון. לבעירה דרוש חמצן, והוא מגיע מהאוויר. הקרבורטור (או מערכת ההזרקה) מערבב את הדלק המרוסס עם אוויר, והתערובת נכנסת לצילינדר ונשרפת שם.

לא נכון. בכוס מכוסה האדים נשארים מעל המים ואינם מתרחקים, ורבים מהם חוזרים אל הנוזל. לכן המים מתאדים לאט יותר (וכמעט אינם חסרים לאורך זמן) – כמו שרוח, שמרחיקה את האדים, מזרזת התאדות.

לא נכון. בכל שנייה עוברת אותה כמות אוויר דרך כל חתך של הצינור. כדי שאותה כמות תעבור דרך חתך צר יותר, האוויר חייב לזרום שם מהר יותר. לכן בחלק הרחב הזרימה איטית יותר (ולפי עקרון ברנולי הלחץ שם גבוה יותר).

מהר יותר. הנשיפה מרחיקה מעל המרק את האדים שכבר נוצרו ומביאה אוויר יבש, ולכן המרק מתאדה מהר יותר. בהתאדות עוזבות את הנוזל המולקולות המהירות ביותר, ולכן הנוזל שנשאר מתקרר מהר יותר.

מהר יותר. בשכבה דקה המים פרוסים על שטח גדול. שטח המגע עם האוויר גדול בהרבה, ולכן יותר מולקולות נמצאות על פני הנוזל ויכולות לעזוב אותו בכל רגע.

קטן. בטמפרטורה נמוכה יותר המהירות הממוצעת (האנרגיה הקינטית) של המולקולות קטנה, ופחות מולקולות מצליחות להתגבר על כוחות המשיכה בנוזל ולהשתחרר.

גדול מ־. בנזין הוא נוזל נדיף: כוחות המשיכה בין המולקולות שלו חלשים מאלה שבין מולקולות המים, ולכן הוא מתאדה מהר יותר (לכן מריחים בנזין בתחנת דלק, ובנזין שנשפך נעלם מהר).

בנקודה $C$. כמות המים שעוברת בכל שנייה דרך כל חתך של המרסס זהה. כדי שאותה כמות תעבור דרך חתך צר יותר, המים חייבים לזרום שם מהר יותר. שטח החתך ב־$C$ הוא הקטן ביותר, ולכן המהירות שם הגדולה ביותר.

1. לפי עקרון ברנולי, במקום שבו מהירות הזרימה גדולה – הלחץ קטן. ב־$C$ מהירות המים הגדולה ביותר (תת־סעיף 1), ולכן הלחץ בראש הצינורית קטן מהלחץ האטמוספרי.

2. על פני הדשן בבקבוק פועל הלחץ האטמוספרי – הבקבוק פתוח לאוויר דרך הפתח.

3. הלחץ על הדשן בבקבוק גדול מהלחץ בראש הצינורית, והפרש הלחצים דוחף את הדשן כלפי מעלה בצינורית.

4. בראש הצינורית זרם המים המהיר סוחף את הדשן לכיוון $B$, והוא יוצא מהולל במים.

זה העיקרון של הקרבורטור: הדלק נדחף מתא הדלק אל החלק הצר של צינור ונטורי, שבו זורם אוויר מהר.

טעות נפוצה: לכתוב שהמים "שואבים" את הדשן בכוח משיכה. אין כוח יניקה – הלחץ האטמוספרי הגדול יותר הוא שדוחף את הדשן אל אזור הלחץ הנמוך. אילו הבקבוק היה אטום לגמרי, הדשן היה עולה רק מעט.

לא נכון. הטיל דוחף את הגזים לאחור, והגזים עצמם דוחפים את הטיל קדימה (פעולה ותגובה). האוויר אינו נחוץ לכך – לכן טילים נעים גם בחלל.

נכון. לפי החוק השלישי של ניוטון, הכוחות שהטיל והגזים מפעילים זה על זה שווים בגודלם ומנוגדים בכיוונם.

נכון. לפי החוק השני, $a=\frac{F}{m}$: אותו כוח פועל על מסה קטנה יותר, ולכן התאוצה גדלה במהלך הטיסה.

לא נכון. הטיל נושא איתו את המחמצן (למשל חמצן נוזלי, או חומר מחמצן המעורב בדלק מוצק), ולכן הוא שורף דלק גם בחלל שאין בו אוויר.

גורם פנימי – המנועים של הרחפן מסובבים את המדחפים, המדחפים דוחפים אוויר למטה, והאוויר דוחף את הרחפן למעלה (פעולה ותגובה). מקור ההנעה נמצא ברחפן עצמו.

גורם חיצוני – הרוח (אוויר נע) דוחפת את המפרש; לגלשן אין מקור הנעה משלו.

גורם פנימי – שרירי הרגליים של הצפרדע דוחפים את האבן לאחור ולמטה, והאבן דוחפת את הצפרדע בכיוון ההפוך (פעולה ותגובה). מקור התנועה הוא הצפרדע עצמה.

גורם חיצוני – הכבל (המנוע שבראש הפיר) מושך את המעלית; למעלית עצמה אין מקור הנעה.

גורם פנימי – המנוע של אופנוע הים יונק מים ופולט אותם לאחור בסילון מהיר, והמים דוחפים את האופנוע קדימה – כמו טיל.

גורם חיצוני – המקל נתן לכדור את מהירותו; אחרי המכה אין לכדור מקור הנעה משלו, ופועלים עליו רק כוחות חיצוניים (חיכוך).

טיל $M$. לשלושת הטילים אותם מנועים, ולכן אותו כוח דחף. לפי החוק השני של ניוטון, $a=\frac{F}{m}$, אותו כוח מקנה את התאוצה הגדולה ביותר לגוף הקל ביותר. טיל $M$, עם המטען הקל, הוא הקל מכולם.

טיל $K$. הוא הכבד ביותר, ולכן התאוצה שלו היא הקטנה ביותר: באותו כוח דחף הוא מגביר את מהירותו לאט יותר, ויצטרך זמן ארוך יותר – ודלק רב יותר – כדי להגיע לאותה מהירות.

טיל $M$. באותו גובה כוח המשיכה (המשקל) גדל עם המסה, $F=mg$. טיל $M$ הוא הקל ביותר, ולכן פועל עליו כוח המשיכה הקטן ביותר.

כאשר נחל רחב עובר בקטע שבו הערוץ שלו צר, מהירות המים בקטע הצר גְּדֵלָה. זאת מכיוון שאותה כמות מים בכל שנייה צריכה לעבור דרך מקום צר יותר.

באותו אופן, בטיל, הגזים שעוברים מתא השרפה דרך צוואר הנחיר הצר נעים מהר יותר. לפי חוק הפעולה והתגובה, ככל שהגזים נפלטים מהר יותר, הטיל מקבל דחף גדול יותר.

הסבר: הטיל מפעיל על הגזים כוח שמאיץ אותם לאחור; ככל שהוא מאיץ אותם למהירות גדולה יותר, הכוח עליהם גדול יותר – והכוח שהם מפעילים על הטיל (התגובה) גדול באותה מידה.

משקל רכב החלל הוא כוח המשיכה של כדור הארץ עליו:

כשהמרחק $r$ ממרכז כדור הארץ קטן, הכוח – כלומר המשקל – גדל.

על פני כדור הארץ המרחק ממרכזו הוא $R$, ובחללית $3R$. כוח המשיכה הפוך לריבוע המרחק:

המשקל קטן פי 9:

טעות נפוצה: לבחור "קטן פי 3" ו־$600$ ניוטון – הכוח תלוי בריבוע המרחק.

התשובה הנכונה: iii.

המסה היא כמות החומר שבגוף, והיא אינה תלויה במקום – גם במרחק $3R$ מסת רכב החלל היא $180$ ק"ג. שום חלק מהרכב לא נוסף ולא הוסר. מה שקטן פי 9 הוא המשקל, כלומר כוח המשיכה הפועל על הרכב.

טעות נפוצה: לבחור i ($20$ ק"ג = $180:9$) – יש להבחין בין מסה למשקל.

נכון. המשקל הוא כוח – הכוח שבו כדור הארץ מושך את הגוף ($W=mg$) – ולכן הוא נמדד ביחידות של כוח, ניוטון. (המסה נמדדת בקילוגרם.)

נכון. באותו מקום $g$ זהה, והמשקל $W=mg$ יחסי למסה: מסה קטנה פי 2 – משקל קטן פי 2.

לא נכון. כדור הארץ מושך את האסטרונאוט גם בתחנת החלל. תחנות חלל נעות בגובה של כמה מאות קילומטרים בלבד, ושם כוח המשיכה עדיין כ־$90\%$ מזה שעל פני כדור הארץ. האסטרונאוט רק מרגיש חסר משקל, כי הוא והתחנה נופלים יחד סביב כדור הארץ באותה תאוצה, ולכן הרצפה אינה לוחצת עליו. כוח המשיכה – המשקל – קיים, והוא שמחזיק את התחנה ואת האסטרונאוט במסלול.

נכון. הזכוכית שקופה לאור הנראה, שבו נמצא רוב האנרגיה של קרינת השמש, ולכן הקרינה מגיעה לפח השחור.

לא נכון. גוף שחור בולע את רוב הקרינה ומחזיר מעט מאוד. הפח השחור בולע את הקרינה, מתחמם ומעביר את החום לצינורות ולמים שבהם.

לא נכון. הזכוכית מעבירה כמעט את כל האור הנראה, אבל אינה מעבירה את הקרינה האינפרה־אדומה שהפח החם פולט – וכך האנרגיה נלכדת בקולט (אפקט החממה). הזכוכית גם מונעת מהרוח לקרר את הפח. בלי הזכוכית הפח היה מאבד הרבה יותר חום, והמים היו מתחממים פחות.

- המלבן השמאלי העליון (מחובר לשכבה הדקה שבראש הקולט, שדרכה עוברות קרני השמש) – לוח זכוכית.

- המלבן השמאלי האמצעי (מחובר לפס השחור) – פח שחור: בולע את הקרינה ומתחמם.

- המלבן השמאלי התחתון (מחובר לשכבה המנוקדת שבתחתית ובצדדים) – חומר בידוד: מונע מעבר חום מהקולט החוצה.

- המלבן הימני העליון (מחובר לאחד העיגולים שעל הפח) – צינורות: בהם זורמים המים ומתחממים.

- המלבן הימני התחתון (מחובר לדופן החיצונית) – ארגז: המעטפת שמחזיקה את חלקי הקולט.

המילה "מראה" מיותרת – בקולט אין מראה; מראה הייתה מחזירה את הקרינה במקום לבלוע אותה.

האינפרה־אדומה. האור הנראה של השמש עובר דרך הזכוכית ונבלע ברהיטים וברצפה. הם מתחממים ופולטים קרינה אינפרה־אדומה, שהזכוכית אינה מעבירה החוצה – כך האנרגיה נלכדת במרפסת והטמפרטורה עולה (אפקט החממה).

בקופסה 1. בשתי הקופסאות האור הנראה של השמש מגיע לתחתית השחורה ונבלע בה (הזכוכית שקופה לאור הנראה, ולכן קופסה 1 מקבלת כמעט אותה אנרגיה).

התחתית החמה פולטת קרינה אינפרה־אדומה. בקופסה 1 הזכוכית אינה מעבירה את הקרינה הזאת החוצה, וגם מונעת מהאוויר החם לצאת – האנרגיה נלכדת בקופסה (אפקט החממה). בקופסה 2 הקרינה והאוויר החם יוצאים בחופשיות, ולכן הטמפרטורה בה נמוכה יותר.

נכון. קרינת השמש כוללת אור נראה, קרינה אינפרה-אדומה וקרינה על-סגולה. העין רגישה רק לתחום צר של אורכי גל – האור הנראה – ואת הקרינה העל-סגולה (שגורמת לכוויות שמש) איננו רואים.

לא נכון. כל גוף פולט קרינה – גם גוף האדם, קיר או מים חמים. בטמפרטורות רגילות זו קרינה אינפרה-אדומה, שאינה נראית לעין. רק גוף לוהט מאוד פולט גם אור נראה.

לא נכון. הזכוכית מעבירה את האור הנראה פנימה, אבל אינה מעבירה החוצה את הקרינה האינפרה-אדומה שהפח החם פולט. כך החום נשאר כלוא בקולט (אפקט החממה), וגם האוויר החם אינו בורח. מטרת הזכוכית היא לשמור את האנרגיה בתוך הקולט – לא להחזיר קרינה.

נכון. בתא פוטו-וולטאי הקרינה הופכת ישירות לאנרגיה חשמלית. זה שונה מקולט של דוד שמש, שבו הקרינה הופכת לאנרגיית חום שעוברת למים.

•קילו-קלוריה היא יחידה של כמות חום (אנרגיה): הכמות הדרושה כדי לחמם קילוגרם אחד של מים במעלת צלזיוס אחת.

•מעלת צלזיוס היא יחידה של טמפרטורה.

•הקידומת "קילו" פירושה $1000$: $1$ קילו-קלוריה $=1000$ קלוריות.

מסת ליטר מים היא $1\,\text{kg}$, ולכן $120$ ליטר מים הם $120\,\text{kg}$. לפי הנוסחה:

כמות החום והמסה קטנו שתיהן פי 2, ולכן היחס ביניהן לא השתנה:

עליית הטמפרטורה נשארת ללא שינוי.

כמות המים גדלה פי $\frac{180}{120}=1.5$ וכמות החום קטנה פי 2. שני השינויים מקטינים את עליית הטמפרטורה, ולכן היא קטנה פי $1.5\cdot 2=3$:

ואכן $\frac{25}{8.3}\approx 3$ – עליית הטמפרטורה קטנה פי 3.

טעות נפוצה: להתייחס רק לשינוי בכמות החום ולענות "קטנה פי 2".

- המלבן השמאלי – הקו מגיע אל השכבה המנוקדת שבין הדופן החיצונית לדופן הפנימית: חומר בידוד, שמקטין את בריחת החום מהמים החמים לסביבה.

- המלבן הימני העליון – הקו מגיע אל הצינור שיוצא מראש הדוד: צינור יציאת המים החמים. המים החמים צפים למעלה (צפיפותם קטנה), ולכן לוקחים אותם מראש הדוד, ואילו המים הקרים נכנסים בתחתית.

- המלבן הימני האמצעי – הקו מגיע אל המוט הקצר שמעל גוף החימום: תרמוסטט, שחש את טמפרטורת המים ומנתק את גוף החימום כשהמים מגיעים לטמפרטורה הרצויה.

- המלבן הימני התחתון – הקו מגיע אל הלולאה הארוכה שבתחתית הדוד: גוף חימום חשמלי, המחמם את המים בימים שבהם אין די שמש. הוא נמצא בתחתית כדי שהמים שהוא מחמם יעלו ויוצרו זרמי הסעה בכל הדוד.

(האפשרות "לוח זכוכית" נותרת ללא שימוש – היא חלק מהקולט, לא מדוד האגירה.)

נכון. אורך הגל הוא המרחק בין שתי נקודות סמוכות באותו מצב תנודה – למשל בין שני שיאים סמוכים או בין שני שפלים סמוכים.

לא נכון. המשרעת היא ההעתק המרבי מקו שיווי המשקל – המרחק האנכי בין שיא (או שפל) לבין קו שיווי המשקל. המרחק בין שיא לשפל הוא פעמיים המשרעת, ולכן כאן המשרעת היא $5$ ס"מ.

נכון. $1\,\text{Hz}$ הוא מחזור אחד בשנייה.

לא נכון. $T=\frac{1}{f}$ – זמן המחזור הפוך לתדירות. תדירות גדולה פירושה מחזורים רבים בשנייה, ולכן כל מחזור קצר יותר.

נקודות השפל הן הנקודות הנמוכות ביותר של הגל: $A$ ו־$E$.

נקודות השיא הן הנקודות הגבוהות ביותר של הגל: $C$ ו־$G$.

המשרעת היא המרחק מקו שיווי המשקל עד שיא (או עד שפל). הנקודה $J$ נמצאת על קו שיווי המשקל בדיוק מתחת לשיא $C$, ולכן המשרעת היא המרחק $JC$.

טעות נפוצה: לבחור בנקודת שפל – המרחק בין $J$ (על קו שיווי המשקל) לשפל אינו אנכי, ומשיא לשפל המרחק הוא פעמיים המשרעת.

אורך הגל הוא המרחק בין שתי נקודות סמוכות באותו מצב תנודה. $A$ היא שפל, והשפל הבא אחריו הוא $E$ (ביניהן: חצייה $B$, שיא $C$, חצייה $D$ – מחזור שלם).

טעות נפוצה: לבחור ב־$C$ – בין שפל לשיא יש רק חצי אורך גל.

כשגלים נפגשים, ההעתק בכל נקודה הוא סכום ההעתקים של שני הגלים (עקרון הסופרפוזיציה).

- איור א: שיא נפגש עם שיא (ושפל עם שפל) – ההעתקים באותו סימן ומתחברים: התאבכות בונה.

- איור ב: שיא נפגש עם שפל – ההעתקים בסימנים מנוגדים ומקטינים זה את זה: התאבכות הורסת. כאן המשרעות שונות, ולכן הביטול אינו מלא – אבל ההתאבכות עדיין הורסת.

בתרשים, לשני הגלים אורך גל של $8$ משבצות; משרעת הגל העליון $3$ משבצות ומשרעת התחתון $1$ משבצת. מחברים, נקודה אחר נקודה, את ההעתקים.

איור א: בשיא: $3+1=4$ משבצות, בשפל: $-3+(-1)=-4$ משבצות, ובנקודות החיתוך עם הקו: $0$. התוצאה: גל באותו אורך גל ($8$ משבצות) ובמשרעת $4$ משבצות, שהשיא שלו נמצא מעל השיאים של שני הגלים.

איור ב: הגל התחתון הפוך לעליון: בשיא של העליון $3+(-1)=2$ משבצות, בשפל שלו $-3+1=-2$ משבצות, ובנקודות החיתוך $0$. התוצאה: גל באותו אורך גל ובמשרעת $2$ משבצות, בצורת הגל העליון (שיא היכן שהיה השיא של הגל העליון) – הגלים לא ביטלו זה את זה לגמרי.

טעות נפוצה: לסרטט באיור ב קו ישר – ביטול מלא מתקבל רק כשהמשרעות שוות.

נכון. הטמפרטורה של חומר קשורה למהירות הממוצעת של המולקולות שלו: כשהמזון מוסר חום לסביבה ומתקרר, המולקולות שלו נעות לאט יותר בממוצע.

נכון. גלי המיקרו גורמים למולקולות המים להסתובב ולנוע מהר יותר; האנרגיה שלהן גדלה והמזון מתחמם.

לא נכון. גלי המיקרו חודרים רק כמה סנטימטרים לתוך המזון ונבלעים בעיקר בשכבות החיצוניות שלו. מרכז של חתיכת מזון עבה מתחמם בעיקר בהולכה מהשכבות שסביבו – ולכן מומלץ לעצור באמצע החימום ולערבב.

לא נכון. במיקרוגל אין גוף חימום לוהט: המגנטרון מייצר גלי מיקרו, והם נבלעים במולקולות המים שבמזון ומחממים אותו ישירות. בתנור אפייה רגיל, לעומת זאת, גוף חימום לוהט מחמם את האוויר ואת דפנות התא, והחום עובר משם אל המזון.

- המלבן השמאלי העליון (מחובר לתעלה שבתקרה, מהמגנטרון אל התא) – מוליך גלים: מוביל את גלי המיקרו מהמגנטרון אל תא החימום.

- המלבן הימני העליון (מחובר לרכיב בעל הצלעות שבתא הצדדי) – מגנטרון: מייצר את גלי המיקרו.

- המלבן השמאלי האמצעי (מחובר לדלת המנוקדת) – רשת מתכת בדלת.

- המלבן השמאלי התחתון (מחובר לצלחת שעליה הקערה) – מגש מסתובב.

- המלבן הימני התחתון (מחובר לחלל הפנימי) – תא חימום.

המילים "גוף חימום" מיותרות – במיקרוגל אין גוף חימום; המזון מתחמם מהגלים.

מבחוץ פנימה. בתנור רגיל האוויר החם והדפנות מחממים את פני העוגה, והחום מתקדם לאט פנימה בהולכה.

קרינה. בין המדורה לידיים יש אוויר, והוא אינו נוגע בשניהם כמוליך; האנרגיה מגיעה בקרינה אינפרה־אדומה (מהצד – לא מלמעלה, ולכן לא בהסעה).

הולכה. החום עובר בתוך המתכת מהקצה החם (בתה) לקצה הקר, בלי שהמתכת זורמת.

יכולים. גלי מיקרו הם גלים אלקטרומגנטיים, ואינם זקוקים לתווך חומרי.

מתכת מחזירה גלי מיקרו ואינה מעבירה אותם. לכן:

1. הגלים שפוגעים בדפנות חוזרים לתוך התא ועוברים שוב ושוב דרך המזון – כמעט כל האנרגיה מגיעה למזון.

2. הגלים אינם יוצאים מהמכשיר, וכך הסובבים מוגנים מהקרינה.

גדולה מ־. גלי מיקרו הם גלים אלקטרומגנטיים ומתקדמים (בריק, וכמעט כך גם באוויר) במהירות האור – כ־$3\cdot 10^8\,\text{m/s}$. גלי קול הם גלים חומריים ומתקדמים באוויר במהירות של כ־$340\,\text{m/s}$ בלבד – קטנה כמעט פי מיליון.

לא נכון. כוח חיכוך ההחלקה תלוי בכוח הנורמלי ובסוג המשטחים: $f=\mu N$. הוא אינו תלוי בגודל שטח המגע – על כל פאה הארגז נלחץ אל הרצפה באותו כוח (משקלו).

נכון. סוג המשטחים ומצבם קובעים את מקדם החיכוך. שכבת המים מפרידה בין הצמיג לכביש ומקטינה את החיכוך – לכן מרחק הבלימה בכביש רטוב גדול יותר.

נכון. חיכוך הגלגול נובע מעיוות הצמיג באזור המגע. צמיג רך נמעך יותר, שטח המגע שלו גדול יותר והעיוות גדול – חיכוך הגלגול גדול יותר, וקשה יותר לרכוב.

לא נכון. העומס מגדיל את משקל המשאית, ולכן הגלגלים לוחצים על הכביש בכוח גדול יותר (הכוח הנורמלי גדל), והצמיגים נמעכים – שטח המגע גדל.

- המלבן הימני העליון – הקו מגיע אל החלק בצורת האות ח' ההפוכה, שעוטף את קצה הדיסק: צבת (קליפר) – מחזיקה את הרפידות משני צדי הדיסק.

- המלבן הימני השני – הקו מגיע אל השכבה המקווקווה הצמודה לדיסק: רפידה – החומר שמתחכך בדיסק ובולם אותו.

- המלבן הימני התחתון – הקו מגיע אל הלוח האפור הארוך, המחובר לטבור הגלגל: דיסק – מסתובב עם הגלגל.

- המלבן השמאלי – הקו מגיע אל המוט האופקי שבמרכז: ציר הגלגל.

אופן הפעולה: לחיצה על הדוושה דוחפת את שמן הבלמים, והשמן לוחץ על הרפידות ("כיוון הלחיצה") כך שהן נצמדות לדיסק משני צדיו. כוח החיכוך בין הרפידות לדיסק מאט את סיבוב הגלגל. תוף וקפיץ שייכים לבלם תוף, ואינם מופיעים בתרשים.

נימוק: משאית המנוף לוחצת על הקרקע בכוח השווה למשקלה (ועוד משקל המשא), והוא מתחלק בין ארבע הרגליים. הלחץ על הקרקע הוא לחץ = כוח / שטח. לוח רחב מתחת לרגל מפזר את אותו כוח על שטח מגע גדול בהרבה מכף הרגל הצרה, ולכן הלחץ על הקרקע קטן – והרגליים שוקעות פחות.

- (1) הלוחות אינם משנים את המשקל (הם אף מוסיפים עליו מעט).

- (3) לחץ גדול יותר היה גורם לשקיעה רבה יותר, לא פחותה.

- (4) המשקל אמנם חשוב, אבל השקיעה תלויה בלחץ – כלומר גם בשטח המגע.

נימוק: שני המכבשים נעים במהירות קבועה, ולכן שקול הכוחות על כל אחד מהם אפס: הרכיב האופקי של הכוח שמפעילים בידית שווה לכוח החיכוך (ההתנגדות לגלגול) שהמדשאה מפעילה.

- מכבש א: הכוח הדוחף מכוון לאורך הידית כלפי מטה וקדימה. לרכיב האנכי שלו כיוון מטה – הוא לוחץ את המכבש אל הקרקע, מגדיל את הכוח הנורמלי, ולכן גם את החיכוך.

- מכבש ב: הכוח המושך מכוון לאורך הידית כלפי מעלה וקדימה. הרכיב האנכי שלו "מרים" מעט את המכבש, מקטין את הכוח הנורמלי, ולכן גם את החיכוך.

על מכבש א החיכוך גדול יותר, ובנוסף רק חלק מהכוח (הרכיב האופקי) מניע אותו קדימה – לכן כדי לנוע באותה מהירות קבועה צריך להפעיל עליו כוח גדול יותר. (לכן קל יותר למשוך מכבש או עגלה מאשר לדחוף אותם.)

נכון. בלי כוח, גוף ממשיך לנוע בקו ישר (התמדה). כדי לנוע בקשת מעגלית דרוש כוח מרכזי – המכוון אל מרכז הסיבוב – שמשנה כל הזמן את כיוון המהירות. אצל רוכב אופניים זהו כוח החיכוך בין הצמיגים לכביש.

לא נכון. אמנם גודל המהירות קבוע, אבל כיוונה משתנה כל הזמן – ולכן חייב לפעול כוח שקול (הכוח המרכזי). רק בתנועה בקו ישר במהירות קבועה הכוח השקול אפס.

נכון. ככל שהמהירות קטנה יותר, כיוון התנועה משתנה לאט יותר באותו סיבוב, ולכן דרוש כוח מרכזי קטן יותר. כוח מרכזי קטן יותר אפשר לקבל גם מחיכוך חלש – ולכן מאטים לפני סיבוב.

לא נכון. המנוע מסובב את הגלגל האחורי ומניע את האופנוע קדימה, בכיוון התנועה. את הכוח המרכזי – המכוון אל מרכז הכיכר – מפעיל הכביש: זהו כוח החיכוך בין הצמיגים לכביש. לכן כשהחיכוך קטן מדי (חצץ, שמן, כביש רטוב) האופנוע מחליק החוצה, גם אם המנוע תקין.

חץ 2. הכוח הגורם לסיבוב הוא כוח מרכזי, המכוון אל מרכז הכיכר. בנקודה P מרכז הכיכר נמצא מימין לאופנוע, וחץ 2 מצביע אליו. חץ 3 מכוון לאורך המסלול (כיוון התנועה), וחץ 1 מכוון החוצה, הרחק מהמרכז.

כיוון I. על החצץ אין חיכוך, ולכן אין כוח מרכזי. לפי החוק הראשון של ניוטון (התמדה) האופנוע ממשיך לנוע בקו ישר, בכיוון המהירות שהייתה לו ברגע שהחיכוך נעלם – בכיוון המשיק למסלול בנקודה Q. זהו המסלול הישר I. המסלולים II ו־III מעוקלים, ותנועה בקו עקום הייתה דורשת כוח.

טעות נפוצה: לבחור ב־II, כאילו האופנוע "נזרק החוצה" בקו מעוקל.

יציבותו של כלי רכב (מפני התהפכות) תלויה בשני גורמים:

1. גובה מרכז הכובד – ככל שמרכז הכובד נמוך יותר, היציבות גדולה יותר.

2. רוחב הבסיס (המרחק בין הגלגלים) – ככל שהבסיס רחב יותר, היציבות גדולה יותר.

כלי רכב מתהפך כאשר הוא נוטה כל כך, שהאנך היורד ממרכז הכובד יוצא מחוץ לבסיס שבין הגלגלים. כשמרכז הכובד נמוך והבסיס רחב, צריך להטות את הרכב בזווית גדולה מאוד עד שזה קורה.

השוואה לפי התרשים:

- ד – מרכז כובד נמוך ובסיס רחב – שני הגורמים לטובתה: היציבה ביותר.

- א – בסיס רחב, אך מרכז כובד גבוה.

- ב – מרכז כובד נמוך, אך בסיס צר.

- ג – מרכז כובד גבוה ובסיס צר – שני הגורמים לרעתה: היציבה במידה המועטה ביותר (נוטה ביותר להתהפך, למשל בסיבוב חד או בכיכר).