המרצה שלי התייאש ממני-HELP!

[יניב ריז]

המרצה שלי התייאש ממני-HELP!

היום בהרצאה של מכניקה המרצה דיבר על הכוח הנורמלי (האנכי) ועל מקדמי חיכוך. שאלתי אותו 2 שאלות,והנה תשובותיו: 1-למה מקדם החיכוך הסטטי שונה ממקדם החיכוך הקינטי? -תשובתו:"אין לי מושג". 2-מה גורם לכוח הנורמלי? -תשובתו:"ההסבר קשור לטכנולוגיה,אתה לא תבין". מיותר לציין שיצאתי מתוסכל מההרצאה...אולי למישהו יש הסבר?

 

[ארינמל1]

נסיון לתשובה

1) בעיקרון המקדם הסטטי גדול יותר כי צריך להשקיע יותר כוח כדי להתחיל את התנועה ולתת מהירות התחלתית לגוף מאשר פשוט לשמור או לשנות מהירות כלשהי. אבל מה הגורם לזה, אין לי מושג. 2) בגלל החוק השלישי של ניוטון. כאשר הגוף לוחץ על משטח כלשהו(כבידה) מופעל כוח זהה חזרה(הכוח הנורמלי).

 

[יניב ריז]

לפי ההסבר שלו זה לא נכון

גם שאלתי אותו אם הכוח הנורמלי הוא תגובה לכוח שמפעילה המסה על המשטח-הוא טען בתוקף שלא,ונתן לי דוגמא שכאשר הזווית של המשטח משתנה,הכוח הנורמלי עדיין ניצב למשטח (בניגוד לכוח המסה שתמיד מאונך לצירים בכיוון g). ולגבי החיכוך-אני הבנתי את הרעיון שחיכוך סטטי גדול מהחיכוך הקינטי,ואכן השאלה המטרידה היא:למה?!

 

[ארינמל1]

הדוגמא שלו לא נכונה

כי כאשר המשטח משופע הכוח הנורמלי לא שווה לmg אלא ל - mg*cos(a). הכי קל להבין את זה בעזרת החלפת מערכת הצירים למערכת של המשטח. במקרה זה, הכוח היחיד שמפעיל הגוף על המשטח הוא mgcosa וזה גם הכוח הנורמלי חזרה.

 

[ארינמל1]

אני חושב שאני טועה

מסתבר שלפי החוק השלישי של ניוטון כוח הפעולה וכוח התגובה פועלים על גופים שונים, ובמקרה הזה גם הכוח הנורמלי וגם כוח הכבידה פועלים על אותו גוף.

 

[אליחי]

כוח הכבידה ונורמל

הם לא דוגמא לחוק השלישי של ניוטון.

 

[amir_aikido]

הסבר פשוט בהקשר הרלבנטי

הכוח הנורמלי שעליו המרצה ואתה מדברים, בהחלט קשור לכבידה ולחוק שלישי של ניוטון, לפחות ברמה שעליה אתה מדבר. נכון שברמה יותר גבוהה ניתן יהיה לפרק את אותו הכוח לגורמיו ולהתייחס אליו ברמה אטומית ותת אטומית, אך זה לא רלבנטי לצרכיך כרגע. בו נתחיל מתסריט מאוד פשוט: אתה מניח חפץ על שולחן אופקי. ברור לנו שהחפץ איננו נופל דרך השולחן, אבל כוח הכבידה מושך אותו למטה. לכן חייב להיות כוח הפוך לכוח הכבידה ושווה לו בגודלו שיהדוף את החפץ מהשולחן כלפי מעלה. אחת הדרכים להסביר את הכוח הזה עובדת כך: 1. על הגוף פועלת הכבידה ומושכת אותו למטה. 2. כיון שהגוף לא יכול לעבור דרך השולחן הוא מפעיל כוח על השולחן ללחוץ גם אותו כלפי מטה. 3. וכעת לפי החוק השלישי של ניוטון - השולחן מפעיל בחזרה (תגובה) כוח על החפץ בכיוון ההפוך - דוחף אותו כלפי מעלה. עכשיו, אם השולחן משופע: 1. הכבידה עדיין פועלת על הגוף. 2. הגוף לוחץ על השולחן בהתאם לזווית השיפוע (לפי קוסינוס הזווית), הלחץ על הגוף הוא אנכי למשטח הגוף. 3. ושוב לפי החוק השלישי של ניוטון, השולחן לוחץ בחזרה על הגוף בדיוק באותו הכוח שלחצו עליו. אני מקווה שההסבר הפשוט הזה עוזר לך. אמיר

 

[qet1]

זו לא פעולה-תגובה!

וזה לא החוק השלישי! אם כבר זה החוק השני F =ma סכום הכוחות על הגוף הוא אפס (כי הכוח הנורמלי שווה לכוח הכובד ומנוגד בכיוונו) ולכן תאוצת הגוף אפס... אבל זה ממש ממש לא פעולה-תגובה! אלה שני כוחות שפועלים על אותו גוף. אחד מופעל ע"י כדור הארץ והשני ע"י השולחן. פעולה תגובה זה כאשר גוף א מפעיל כוח על גוף ב וגוף ב מפעיל כוח שווה ונגדי(הפוך בכיוונו) על גוף א. הכוח הנורמלי הוא תגובה למשקל הגוף, שזה הכוח שהוא מפעיל על השולחן(ולא כוח הכובד, שזה כוח שגדור-הארץ מפעיל על הגוף!) ד"א כוח המשיכה שכדור-הארץ מפעיל על הגוף הוא תגובה לכוח המשיכה שהגוף מפעיל על כדור הארץ(ולא לכוח שהגוף מפעיל על השולחן או על כל דבר אחר) כדור הארץ והגוף מושכים זה את זה באותו הכוח

 

[אליחי]

קבל חיזוק!!!

 

[amir_aikido]

הסברך לפעולה תגובה נכון

שוב: החוק השלישי פועל פה:

הגוף מפעיל בהתאם למשקלו לחץ על השולחן, (ונכון, הלחץ נובע מכוח המשיכה שמפעיל עליו כדוה"א, אבל בו ונשאיר את כדוה"א מחוץ לעסק).

השולחן מפעיל בחזרה על הגוף כוח ששווה בגודלו והפוך בכוונו - זהו הכוח הנורמלי. אם תקרא את ההודעה שלך שוב - תראה שגם אתה כתבת את זה. וזו בדיוק "פעולה תגובה" - החוק השלישי של ניוטון. החוק השני של ניוטון נשאר ללא שימוש בניתוח, אלא אם תנסה לטעון שהעובדה שהגוף איננו נופל דרך השולחן, מעידה גם כן על כך שפועל עליו כוח מנוגד לפעולת כוח המשיכה עליו. אמיר

 

[qet1]

עכשיו אתה צודק אבל קודם כתבת:

"ברור לנו שהחפץ איננו נופל דרך השולחן, אבל כוח הכבידה מושך אותו למטה. לכן חייב להיות כוח הפוך לכוח הכבידה ושווה לו בגודלו שיהדוף את החפץ מהשולחן כלפי מעלה" וזה ממש לא החוק השלישי! הסיבה שהגוף לא נופל דרך השולחן היא לא פעולה-תגובה! כי אם זה היה ככה אז כמו שגליה אמרה לא הייתה תאוצה ביקום כי לכל כוח יש תגובה! הסיבה שהגוף לא נופל דרך השולחן היא שסכום הכוחות עליו הוא אפס ולכן גם תאוצתו אפס (לפי החוק השני של ניוטון)

 

[amir_aikido]

למה להתייחס רק לחלק מההודעה

כתבתי הודעה שלמה, ולא רק את המקטע שהעתקת. הנושא של "פעולה-תגובה" צויין בדיוק במקטע של ההסבר שאליו הוא התייחס. אז למה להדבק להתאמץ ולקרוא כאילו כל ההודעה התייחסה ל"חוק השלישי" המקטע שאותו ציינת ניסה להסביר למה בכלל נחפש "כוח נורמלי", ואני מסכים, הוא מתייחס ל"חוק הראשון" או ל"חוק השני" אמיר

 

[ailag]

אם על כל גוף שמפעיל כוח על גוף אחר

פועל כוח נורמלי (באמת במקרה כזה תמיד יש כוח נורמלי) ע"פ החוק השלישי של ניוטון - הכוח הנורמלי יהיה הפוך בכיוונו ושווה בגודלו לכוח המופעל. כלומר, לפי ההסבר שלך, אין תאוצה ביקום. לכל כוח שפועל (על גוף מסויים), פועל כוח זהה בכיוון ההפוך.

 

[amir_aikido]

כנראה שלא הסברתי טוב

או שאתה לא הבנת את ההסבר. ראשית החוק השלישי של ניוטון אכן בתוקף (במודל שבדיון), ולכן כל גוף שמפעיל כוח על גוף אחר, פועל עליו בתגובה כוח שווה בגודלו והפוך בכיוונו. אלא, שאתה מפספס את העובדה שהכוחות הללו לא פועלים על אותו הגוף

ולכן, בהחלט תיתכן תאוצה ביקום (כדוה"א מושך לווין כלפי מטה ובתגובה הלווין מושך את כדוה"א כלפי מעלה - אין כוח מנוגד שעוצר אף אחד). הכוח הנורמלי הוא דרך "פשוטה" לבטא במודל את החוק השלישי של ניוטון, במקרים שבהם גוף אחד ניצב על גוף אחר. היו כאן אנשים שניסו להסביר איך הכוח הזה באמת פועל, ברמה הסאב-אטומית. אך אני, חשבתי שראוי גם לתת הסבר פשוט - ברמה של הפיזיקה התיכונית הבסיסית ולכן כתבתי את ההודעה. אמיר

 

[ailag]

ארר..

א. אני בת ב. הסברתי לך למה ההסבר לא תקף.. החוק השלישי מדבר על כוח אחד לכל גוף, באינטראקציה של שני גופים. הרי גם אם הגוף כבד וקורס אל תוך הרצפה (כאשר לה יש עובי), עדיין פועל כוח נורמלי. נ.ב. החוק השלישי של ניוטון אינו מדויק, הוא בד"כ מספיק קרוב כדי להיות נכון. אבל זה לא רלוונטי לכאן.

 

[bigbang]

תשובות

1. בהנחה שהמשטחים אינם חלקים, הכוח שיכולים להפעיל ה-"שפיצים" שיש על פניהם גדול יותר כאשר המשטחים לא זזים אחד ביחס לשני והשפיצים של משטח אחד משנים את הצורה של המשטח השני בהתאם למיקומם. האמת היא שהתיאור הזה הוא לא מאד נכון (ובכלל כל החלוקה של חיכוך לסטטי ודינמי לא בדיוק מצאימה למציאות)- בניסוי ההתנהגות של מקדם החיכוך הרבה יותר מסובכת. 2. האינטרקציה בין האטומים.. (אולי לא כל כך הבנתי את השאלה)

 

[יניב ריז]

לא ממש הבנתי את ההסבר../images/Emo163.gif

אשמח לקבל קצת יותר פירוט

 

[bigbang]

הסבר מפורט

מצאתי הסבר מפורט (אולי אפילו יותר מדי) של התופעה (ראה קישור): לגבי הכוח הנורמלי, זהו הרכיב הניצב למשטח של הכוח שהמשטח מפעיל (הוא נובע מהאינטרקציה בין האטומים)

 

[יניב ריז]

אחלה! קראתי וזה מסביר בצורה מצויינת

לפי מה שהבנתי,הסיבה לכך ש-FS גדול מ-FK נעוצה בעובדה שיש קשר ברמה המולקולרית (ואן דר וואלס ואדהיזיה) שיש להתגבר עליו,ואילו בתנועה הגוף "מחליק" מעל המולקולות ולא נקשר אליהן. לגבי הכוח הנורמלי-אם זה קשור לאטומים,לאיזו תכונה בדיוק זה קשור? ואם זו תכונה אטומית,האם הכוח הנורמלי לא אמור להיות לכל הכיוונים? למה דווקא בניצב למישור?

 

[איייייל]

הכוח הנורמלי

הוא למעשה כוח אלקטרומגנטי שפועל בין חלקיקים תת-אטומיים בעלי מטען. להגיד שהכוח הנורמלי נגרם ע"י החוק השלישי של ניוטון ("הגוף לוחץ על המשטח ולכן המשטח לוחץ עליו בחזרה") זה קשקוש...