קפיץ

[rdswe]

קפיץ

עורכים סדרת ניסויים בהתקן, המורכב מקופסה שבה מסה m המחוברת לקפיץ עם קבוע k, כמתואר בתרשים: כאשר ההתקן נמצא במנוחה הקפיץ רפוי. אין חיכוך בין המסה לרצפת ההתקן. ענו על שתי השאלות הבאות עבור כל אחת משלושת המערכות המתוארות: א. האם הקפיץ יתארך, יתכווץ או לא ישנה את אורכו ביחס לאורכו במצב הרפוי? הסבירו! ב. הביעו את התארכות הקפיץ ממצבו הרפוי באמצעות הנתונים. בתמונה ההתקן מחליק על מישור משופע ללא חיכוך. במערכת הזאת, לא הצלחתי להסביר (או בכלל להבין) למה הקפיץ מתארך. אשמח להסבר, תודה.

 

[johngalt2]

הקופסה

מחליקה במורד המישור ומאיצה. לכן בתוכה פועלים כוחות מדומים בכיוון הפוך לכיוון התאוצה. מכאן ניתן לחשב מה שאת צריכה.

 

[rdswe]

הצלחתי לחשב

כשהנחתי שהקפיץ מתארך, כלומר שהוא מפעיל כוח בכיוון מנוגד לתאוצה על הגוף (והתשובה יצאה נכונה). מה שלא הצלחתי זה להסביר למה הקפיץ מתארך, כלומר למה הוא בכלל מפעיל כוח על הגוף.

 

[johngalt2]

מה? למה?

הקפיץ יתכווץ... זה בדיוק כמו שאם אתה יושב ברכבת הרים שיורדת במדרון אתה נצמד למושב. תסתכל קודם כך על הקופסא ותנתח מה שקורה איתה - זה ממש לא משנה מה יש בתוכה. אחרי שמצאת מה התאוצה של המערכת הזו, תנתח את מה שקורה בתוכה בלי שום קשר למה שקורה בחוץ, מעבר לעובדה שהיא מאיצה בגודל והכיוון שחישבת קודם. אתה יודע שהגוף שמחובר לקפיץ לא מאיץ, לכן סכום הכוחות עליו הוא אפס. זה אומר שהכוח של הקפיץ צריך לאזן בדיוק את הכוח המדומה שפועל על הגוף. מזה אתה יכול לחשב את התכווצות הקפיץ.

 

[דניאל החכם]

../images/Emo31.gif לא מבין

כאשר אני נמצא במעלית נופלת ל פועלים עלי כוחות במערכת המנוחה (הלא מואצת) לא פועלים על אף גוף כוחות מדומים. על המסה מופעלת אותו כוח כמו שעל הקופסה (הקפיץ הוא רפוי) ולכן היא מאיצה באותה תאוצה כמו הקופסה (ביחס למערכת המנוחה). לפי דעתי הקפיץ לא צריך להתארך

 

[דניאל החכם]

נא להתעלם מהמעלית נופלת - זה מקרה של כח מדומה

 

[johngalt2]

נכון, סליחה

אתה צודק... לא חשבתי על זה כ"כ. בעצם אם אתה מחזיק את הקופסא במקום, אז הקפיץ מתארך.

 

[rdswe]

תודה, ככה חשבתי