עמוד:237

( 2 ) ניתוח : האם הוויית המאזניים שווה בכל מצב למשקל האדם ? לא בהכרח : כאשר המעלית מואצת - שוויון ( ב ) אינו מתקיים . האדם נמצא במנוחה ביחס למעלית , לכן הוא מואץ בתאוצה השווה לתאוצת המעלית . בתוקף החוק השני של ניוטון חייב לפעול על האדם כוח שקול המכוון בכיוון התאוצה , כלומר כלפי מטה . מכאן ש-א קטן ממשקל האדם , " ? g לכן הוריית המאזניים קטנה מ- 700 ניוטון . משוואת התנועה של האדם : נבחר ציר y שכיוונו החיובי כלפי מטה . ZF = ma = > mg- N = ma ( ב (' התרת המשוואה : משוויון ( ( 'ב נקבל : W N = m ( g - a ) 2 2 נציב g = 10 m / s , m = 70 kg ו- a = 2 m / s נקבל כי : . = 560 N הוריית המאזניים היא 560 ניוטון . המאזניים יורו 560 ניוטון כאשר למעלית תאוצה של 2 מ 1 ' ש ' כלפי מטה . תאוצה שכיוונה כלפי מטה תיתכן בשני מקרים : ( 1 ) המעלית יורדת במהירות אשר גודלה הולך וגדל . ( 2 ) המעלית עולה אך נבלמת , כלומר גודל מהירותה הולך וקטן . משוואה ( ג ) אינה תלויה בכיוון התנועה ( אלא בכיוון התאוצה ) לכן המאזניים יורו 560 ניוטון בשני מקרים אלה . ( 3 ) מנוסחה ( ג ) אפשר לראות כי כאשר תאוצת המעלית המכוונת כלפי מטה הולכת וגדלה - קטן הכוח הנורמלי שהמאזניים מפעילים על האדם . כאשר הכבל נקרע , מגיע גודל תאוצת המעלית ל- 1 D- ' zyi , g nriDi ] ( ג ) האדם והמאזניים לא יפעילו כוחות זה על זה . הוריית המאזניים במקרה זה תהיה שווה לאפס , והאדם ירחף במרחב המעלית . דוגמה : 5 תנועת גוף על מישור משופע ח 0 ר חיכוך מניחים גוף על מדרון אשר זווית נטייתו . ^ הנח כי ניתן להזניח את החיכוך בין הגוף לבין המדרון . א . סרטטו את תרשים הכוחות הפועלים על הגוף , ובאיור נפרד את הכוח השקול הפועל עליו ואת תאוצתו . ב . הסבירו מדוע תאוצת הגוף קבועה , וחשבו את גודלה . מטילים את הגוף במעלה המדרון : ג . מהו גודל תאוצת הגוף בעת עלייתו ? ד . מהו גודל תאוצת הגוף בשיא הגובה ? ה . סרטטו כמה וקטורי תאוצה ווקטורי מהירות - בעת עליית הגוף , בשיא הגובה ובעת ירידת הגוף ; התייחסו לכיווני הווקטורים ולגודליהם היחסיים של וקטורים מאותו סוג . . 1 תארו במילים את תנועת הגוף ( השתמשו במילים כוח , תאוצה ומהירות . ( פתרון : א . הכוחות הפועלים על הגוף כשהוא מונח על המדרון הם כוח הכובד הפועל על הגוף mg והכוח הנורמלי N ( איור 22 א . ( בכיוון ניצב למדרון הגוף אינו מואץ , לכן נוח לבחור ציר y בכיוון זה וציר x בכיוון מקביל למדרון , למשל

מכון ויצמן למדע. המחלקה להוראת המדעים

ישראל. משרד החינוך


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר