עמוד:182

החוק השלישי של ניוטון , ברור לנו ששקול הכוחות הפנימיים תמיד מתאפס . לכן רק הכוחות החיצוניים קובעים את מצב המערכת . תנאי להתמדה של מערכת גופים : LF m 1 yn = 0 כאשר lF D , ]) S הוא השקול של כל הכוחות החיצוניים הפועלים על המערכת . הערות : . 1 כוח כגון F אינו מופיע בתנאי להתמדה של מערכת הגופים B-I A ( כי עבורה הוא כוח פנימי , וכוחות פנימיים ^ A מתקזזים בזוגות . ( אולם הוא כן יופיע בתנאי להתמדה של גוף , A כי אז הוא כוח חיצוני . . 2 הראינו שתנאי ההתמדה מתקיים עבור מערכת בת שני גופים , כאשר פועלים שני כוחות פנימיים וארבעה חיצוניים . באותה דרך , אפשר להכליל את תנאי ההתמדה למערכת בת מספר כלשהו של גופים , עם מספר כוחות כלשהו . שיגרה לפתרון תרגילים העוסקים בגופים במצב התמדה . 1 ניתוח איכותי עול הבעיה , ותכנון התרתה : זהו את כל האינטראקציות שבהן משתתפים גופי המערכת . נוח למיין את הכוחות הנובעים מהאינטראקציות לשני סוגים : כוחות מגע וכוחות ארוכי טווח . כוחות מגע הם כוחות המופעלים על גוף על ידי גופים אחרים הנמצאים איתו במגע . כוחות ארוכי טווח הם כוחות שאינם נובעים ממגע עם גוף אחר . במסגרת המכניקה , הכוח ארוך הטווח היחיד שהיכרנו הוא כוח הכובד . בדקו איכותית שהכוחות הפועלים על כל גוף במערכת מאפשרים את הימצאותו במצב התמדה ( לדוגמה , אם מצאתם גוף במצב התמדה שפועלים עליו רק שני כוחות שהזווית ביניהם שונה מ- - 180 " משהו שגוי בזיהוי הכוחות . ( אם המערכת כוללת יותר מגוף אחד , לדוגמה שני גופים , אפשר עקרונית ליישם את התנאי להתמדה לגבי אחד הגופים , או לגבי הגוף האחר , או לגבי שניהם יחד ( כגוף אחד . ( בדקו , על-פי הכוחות הידועים ועל-פי הכוחות המבוקשים בשאלה , איזו מבין האפשרויות תוביל אתכם לפתרון . אם הכוחות הפנימיים אינם מעורבים - לא נתונים וגם לא מבוקשים - מתאים לכתוב את התנאי להתמדה לגבי המערכת כגוף אחד . לעתים יש ליישם את התנאי להתמדה לגבי שתיים מבין שלוש האפשרויות המתוארות לעיל . . 2 תרשימי כוחות : סרטטו לגבי כל אחד מהגופים שבחרתם תרשים נפרד של הגוף , והוסיפו לו את החצים המייצגים את כל הכוחות החיצוניים הפועלים עליו ( זכרו : כוח כובד וכוחות מגע . ( איור זה מכונה תרשים כוחות הפועלים על הגוף . רשמו בתרשים את הערך המספרי של כל כוח וכל זווית נתונים , וציינו באותיות את הגדלים הנעלמים . . 3 מערכת צירים : הוסיפו סרטוט של מערכת צירים , x , y לתרשים . אם כל הכוחות פועלים לאורך קו ישר - תוכלו להסתפק בציר יחיד . תוצאות החישובים אינן תלויות במערכת הצירים שבחרתם , אולם בחירה מסוימת עשויה להיות נוחה מאחרות . כדאי לבחור מערכת צירים כך שמספר מרבי של כוחות יפעלו בכיווני הצירים ( כך שלא יהיה צורך "לפרק " אותם לרכיבים . (

מכון ויצמן למדע. המחלקה להוראת המדעים

ישראל. משרד החינוך


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר