מכניקה
- פותח הנושא רחלי 27
- פורסם בתאריך
תשובה
בשאלה אין כוחות לא משמרים כיוון שהמסילה חלקה לחלוטין. כדי למצוא את מהירות הפגיעה בקפיץ יש לבצע משוואת שימור אנרגיות בין נקודה A לנקודה בה פוגע הגוף בקפיץ. תעבדי לפי: MGH1+1/2MV1^2=MGH2+1/2MV2^2 על פי הנתונים:H1=2m,V1=0,H2=0,M=1 מקבלים ש: V2=SQRT4mG תוכלי להציב G=9.81 ולקבל את המהירות כפונקציה של m שהוא גודל נתון. כעת תבצעי משוואת שימור אנרגיה כאשר מצד שמאל של המשוואה רשומה האנרגיה שלפני הפגיעה בקפיץ ומצד ימין האנרגיה שאחרי התכווצות הקפיץ. כיוון שהקטע D חסר חיכוך,מגיע הגוף אל הקפיץ במהירות V2 אותה רכש בנקודה B 1/2M*4mG=1/2KX^2 הציבי M=1,X=0.1,G=9.81 ותקבלי את קבוע הקפיץ K כפונקציה של m . לגבי סעיף ג. כיוון שהמשטח נטול חיכוך,לאחר שיחרור הקפיץ יגיע הגוף שוב לנקודה A. במידה והמסילה האופקית היתה בעלת חיכוך,כמובן שהגוף היה מגיע לגובה נמוך יותר שניתן היה לחשבו במידה ומקדם החיכוך היה נתון. סעיף ד. עבודה מוגדרת ככוח כפול הדרך שלאורכו פועל הכח. כיוון שהכח הנורמאלי ניצב למסילה,אין כל שקול של הכח הנורמאלי לאורך הדרך ולכן עבודת הכח הנורמאלי היא אפס. במידה והיה חיכוך בין הגוף למסילה,היה נוצר כח חיכוך שערכו:מקדם החיכוך כפול הנורמאל וכיוון שכח זה פועל בכוון הדרך היתה מתבצעת עבודה. כאמור,לא זה המקרה בשאלה זו. שוקי.
בשאלה אין כוחות לא משמרים כיוון שהמסילה חלקה לחלוטין. כדי למצוא את מהירות הפגיעה בקפיץ יש לבצע משוואת שימור אנרגיות בין נקודה A לנקודה בה פוגע הגוף בקפיץ. תעבדי לפי: MGH1+1/2MV1^2=MGH2+1/2MV2^2 על פי הנתונים:H1=2m,V1=0,H2=0,M=1 מקבלים ש: V2=SQRT4mG תוכלי להציב G=9.81 ולקבל את המהירות כפונקציה של m שהוא גודל נתון. כעת תבצעי משוואת שימור אנרגיה כאשר מצד שמאל של המשוואה רשומה האנרגיה שלפני הפגיעה בקפיץ ומצד ימין האנרגיה שאחרי התכווצות הקפיץ. כיוון שהקטע D חסר חיכוך,מגיע הגוף אל הקפיץ במהירות V2 אותה רכש בנקודה B 1/2M*4mG=1/2KX^2 הציבי M=1,X=0.1,G=9.81 ותקבלי את קבוע הקפיץ K כפונקציה של m . לגבי סעיף ג. כיוון שהמשטח נטול חיכוך,לאחר שיחרור הקפיץ יגיע הגוף שוב לנקודה A. במידה והמסילה האופקית היתה בעלת חיכוך,כמובן שהגוף היה מגיע לגובה נמוך יותר שניתן היה לחשבו במידה ומקדם החיכוך היה נתון. סעיף ד. עבודה מוגדרת ככוח כפול הדרך שלאורכו פועל הכח. כיוון שהכח הנורמאלי ניצב למסילה,אין כל שקול של הכח הנורמאלי לאורך הדרך ולכן עבודת הכח הנורמאלי היא אפס. במידה והיה חיכוך בין הגוף למסילה,היה נוצר כח חיכוך שערכו:מקדם החיכוך כפול הנורמאל וכיוון שכח זה פועל בכוון הדרך היתה מתבצעת עבודה. כאמור,לא זה המקרה בשאלה זו. שוקי.
הדרכה
בשאלה השנייה השתמשי במשוואת שימור האנרגיה האומרת שהעבודה שהושקעה בגוף המעבר בין נקודה אחת לשניה שווה להפרש האנרגיות הקינטיות בין שני השלבים. השטח שמתאר הגרף הוא העבודה שמבצע הכח לאורך הדרך כך שהמשוואה היא: FX2-FX1=1/2MV2^2-1/2MV1^2 תקפידי לסמן את הכח כחיובי או כשלילי בהתאם לנתונים. כאשר הפרש העבודה בין השלבים שווה לאפס זה השלב בו המהירות,שהיתה בכוון החיובי של ציר ה X מתאפסת ולאחר מכן משנה כיוונה והגוף מתחיל לנוע "אחורה". בשאלה השלישית יש להשתמש במשוואת שימור האנרגיה: MGH2-MGH1=1/2MV2^2-1/2MV1^2 בשאלה נתון הגובה H וכן האנרגיה הקינטית 1/2MV^2 המתאימה לכל שלב. יש לזכור שכאשר הגוף נופל נפילה חופשית המהירות ההתחלתית שלו היא אפס.לצורך העניין,אם המהירות ההתחלתית היא V1 אזי גודלה הוא אפס. בסעיף ד. מקנים לגוף מהירות תחילית ולכן V1=3.162. כדי למצוא את זמן הנפילה יש להשתמש במשוואה: S=V1*T +1/2AT^2 ולחלץ את הגודל T. V1 היא המהירות ההתחלתית והתאוצה A היא תאוצת הכובד G .
בשאלה השנייה השתמשי במשוואת שימור האנרגיה האומרת שהעבודה שהושקעה בגוף המעבר בין נקודה אחת לשניה שווה להפרש האנרגיות הקינטיות בין שני השלבים. השטח שמתאר הגרף הוא העבודה שמבצע הכח לאורך הדרך כך שהמשוואה היא: FX2-FX1=1/2MV2^2-1/2MV1^2 תקפידי לסמן את הכח כחיובי או כשלילי בהתאם לנתונים. כאשר הפרש העבודה בין השלבים שווה לאפס זה השלב בו המהירות,שהיתה בכוון החיובי של ציר ה X מתאפסת ולאחר מכן משנה כיוונה והגוף מתחיל לנוע "אחורה". בשאלה השלישית יש להשתמש במשוואת שימור האנרגיה: MGH2-MGH1=1/2MV2^2-1/2MV1^2 בשאלה נתון הגובה H וכן האנרגיה הקינטית 1/2MV^2 המתאימה לכל שלב. יש לזכור שכאשר הגוף נופל נפילה חופשית המהירות ההתחלתית שלו היא אפס.לצורך העניין,אם המהירות ההתחלתית היא V1 אזי גודלה הוא אפס. בסעיף ד. מקנים לגוף מהירות תחילית ולכן V1=3.162. כדי למצוא את זמן הנפילה יש להשתמש במשוואה: S=V1*T +1/2AT^2 ולחלץ את הגודל T. V1 היא המהירות ההתחלתית והתאוצה A היא תאוצת הכובד G .
Copyright©1996-2021,Tapuz Media Ltd. Forum software by XenForo® © 2010-2020 XenForo Ltd.