Upload
meagan
View
34
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
תנועה יחסית לאורך קו. אין בנמצא מהירות מוחלטת! מהירותו של גוף היא יחסית. +. X. X A. X B. ניתן לחשב את מיקומו של כל אחד מהגופים עבור מערכת צירים צמודה לקרקע. מיקומו של גוף A נתון בביטוי X A , ומיקומו של גוף B נתון בביטוי X B. A. B. +. X BA. X. X A. X B. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
קובץ זה נועד אך ורק לשימושם האישי של מורי הפיזיקה ולהוראה בכיתותיהם. אין לעשות שימוש כלשהו בקובץ זה לכל מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום באתר אחר )למעט אתר בית הספר בו מלמד
המורה(; העמדה לרשות הציבור או הפצה בדרך אחרת כלשהי של קובץ זה או כל חלק ממנו.
תנועה יחסית לאורך קו
אין בנמצא מהירות מוחלטת!
מהירותו של גוף היא יחסית
XA
XB
ניתן לחשב את מיקומו של כל אחד מהגופים עבור מערכת צירים צמודה לקרקע.
נתון בביטוי B , ומיקומו של גוף XA נתון בביטוי Aמיקומו של גוף XB.
+X
A
B
XA
XB
+X
.XBA ביחס אליו נתון בביטוי B מיקומו של גוף Aעבור צופה
XBA
AB
AB
XAB
XAB ביחס אליו נתון בביטוי A מיקומו של גוף Bעבור צופה
AB
XAB
XBA=-XAB ש ניתן לראות
XBA
XA
XB
+X
XA
XB
+X
XBA
XB=XA+XBA
XBA=XB-XA
ניתן לראות ש
XA
XB
+XXAB
XAB=XA-XBוגם ש
נוכל לכתוב באופן כללי
BAAB
ABBA
XXX
XXX
לכל אחד מהגופים יכולה להיות מהירות ביחס למערכת אדמה
. VA ביחס לאדמה כ Aנסמן מהירותו של
. VB ביחס לאדמה כ Bנסמן מהירותו של
+X
VA VB
מודד את העולם ביחס אליו. Aכאשר גוף
הוא עצמו נשאר במקום.
ביחס לעצמו הוא איננו זז.
נסמן את המהירויות שהוא מודד ביחס אליו בעזרת אינדקסים:
. VBA כ A ביחס לBנסמן מהירותו של
. VOA כ A ביחס לOנסמן מהירותו של
כיצד נראה העולם ביחס אליו?
+X
VOAVBAA
מממ...העולם סובב סביבי
כל צופה רשאי לטעון שהוא נמצא במנוחה כששאר העצמים נעים יחסית
אליו.
מודד את העולם ביחס אליו. Bכאשר גוף
הוא עצמו נשאר במקום.
ביחס לעצמו הוא איננו זז.
נסמן את המהירויות שהו מודד ביחס אליו בעזרת אינדקסים:
. VAB כ B ביחס לAנסמן מהירותו של
. VOB כ B ביחס ל Oנסמן מהירותו של
כיצד נראה העולם ביחס אליו?
+X
VOB
VAB
כולם נמצאים
בתנועה, חוץ ממני
כל צופה רשאי לטעון שהוא נמצא במנוחה כששאר העצמים נעים יחסית
אליו.
איך נוכל לקשר בין הגדליםשנמדדים במערכת נעה, למערכת
צמודה לקרקע?
את הקשר הזה אנחנו כבר מכירים
ABBAXXX
נחלק בזמן
ABBA
ABBA
VVV
tXXX
/
שווה להפרש A ביחס ל Bהמהירות היחסית של ביחס לאדמה Bהווקטורי בין המהירות של
ביחס לאדמהAלמהירות של
כמובן שנוכל גם לכתוב
BAAB VVV
שווה להפרש B ביחס ל Aהמהירות היחסית של ביחס לאדמה Aהווקטורי בין המהירות של
ביחס לאדמהBלמהירות של
ABAB VVV
ונע A נמצא על גוף Bקשר זה נכון גם כאשר גוף ביחס אליו, נוכל לכתוב זאת גם
ABBA VVV
ABAB VVV נע בתוך אוטובוס Bלדוגמה, גוף
. VAשמהירותו ביחס לאדמה היא
VBA ביחס לאוטובוס היא Bמהירותו גוף
VB ביחס לאדמה היאBמהירות גוף
ABAB VVV
+X
VBA
VA
VB
אנו מכירים את הקשרים הבאים: atvv 0
xavv 22
0
2
tvv
x2
0
2
2
0
atvtxx
קשרים אלו נכונים גם עבור מערכת בתנועה, כאשר הגדלים הנמדדים הם גדלים יחסיים
ביחס אליה.
נגדיר•VA מהירות של גוף Aיחסית למערכת הקרקע •VB מהירות של גוף Bיחסית למערכת הקרקע •VAB מהירות של גוף A יחסית לגוף B או איך רואה גוף
B את גוף A•VBA מהירות של גוף B יחסית לגוף A או איך רואה גוף
A את גוף Bובאופן דומה יוגדרו התאוצות או העתקים. לדוגמא:••aAB תאוצה של גוף A יחסית לגוף B או איך ימדוד גוף
B את תאוצת גוף A•ΔxAB העתק של גוף B יחסית לגוף A או איך ימדוד גוף
A את העתקו )שינוי מיקומו( של גוף B.
הקשרים יהיו :
tavv ABABAB 0
2
2
0
tatvxx AB
ABABAB
tvv
x ABABAB 2
0
ABABABAB axvv 22
0
2
ועכשיו נפתור תרגיל
תלמידה ביצעה את הניסוי הבא:
h=1.5mהיא שיחררה ממנוחה כדור טניס מגובה ומדדה את הזמן שלוקח לכדור לנוע מרגע
שחרורו עד פגיעתו בקרקע.
.Tנסמן את הזמן שהתקבל ב
h
שקיבלה התלמידה בניסוי?Tמהו הזמן
st
tt
tatvyy y
547.02
1005.10
22
2
00
T=0.547s
מכניסים את התלמידה למעלית סגורה כך שאינה יכולה לראות דבר מחוצה לה, או
לשמוע מה קורה מחוץ למעלית.
פעמים .4התלמידה חוזרת שוב על הניסוי
h
.Tבפעם הראשונה קיבלה זמן זהה ל
. 1.4Tבפעם השנייה קיבלה זמן
.0.8Tבפעם השלישית קיבלה זמם
בפעם הרביעית היא שיחררה את הכדור והוא נותר במקומו.
מהי תאוצת המעלית בכל מקרה?
2
2
2
00
10
2
0.5470.54705.10
2
s
mg
g
tatvyy y
כיוון שהתלמידה נמצאת בתוך המעלית היא מודדת הכל ביחס למעלית.
זאת תאוצת הנפילה החופשית ביחס למעלית
צופה הנמצא מחוץ למעלית , רואה את המעלית מאיצה.
aAנסמן תאוצה זאת ב
הנחת עבודה , תאוצה זו חיובית וכיוונה מעלה.
aBAאת תאוצת הגוף ביחס למעלית נסמן כ
aBA=-10m/s2 לכן:
כל גוף חופשי נופל בתאוצת הנפילה החופשית ביחס :לאדמה שהיא
aB=-10m/s2
נשתמש בקשר
ABAB aaa
0
1010
A
A
a
a
תאוצת המעלית שווה לאפס.
2
2
2
00
1.5
2
1.40.5471.40.54705.10
2
s
mg
g
tatvyy y
. t=1.4T עבור הפעם השנייה שבה
נמצא את תאוצת הגוף ביחס למעלית
זאת תאוצת הנפילה החופשית ביחס למעלית
צופה הנמצא מחוץ למעלית , רואה את המעלית מאיצה.
aAב
הנחת עבודה , תאוצה זו חיובית וכיוונה מעלה.
aBA=-5.1m/s2תאוצת הגוף ביחס למעלית
כל גוף חופשי נופל בתאוצת הנפילה החופשית ביחס לאדמה שהיא:
aB=-10m/s2
נשתמש בקשרABAB aaa
29.4
1.510
s
ma
a
A
A
תאוצת המעלית שווה ל
4.9 m/s2
וכיוונה מטה
2
2
2
00
66.15
2
0.80.5470.80.54705.10
2
s
mg
g
tatvyy y
. t=0.8T עבור הפעם השלישית שבה
נמצא את תאוצת הגוף ביחס למעלית
זאת תאוצת הנפילה החופשית ביחס למעלית
צופה הנמצא מחוץ למעלית , רואה את המעלית מאיצה.
aAב
הנחת עבודה , תאוצה זו חיובית וכיוונה מעלה.
aBA=-15.66m/s2תאוצת הגוף ביחס למעלית
כל גוף חופשי נופל בתאוצת הנפילה החופשית ביחס לאדמה שהיא:
aB=-10m/s2
נשתמש בקשרABAB aaa
266.5
66.1510
s
ma
a
A
A
תאוצת המעלית שווה ל
5.66 m/s2
וכיוונה מעלה
0g
עבור הפעם הרביעית שבההכדור נשאר באוויר
זאת תאוצת הנפילה החופשית ביחס למעלית
צופה הנמצא מחוץ למעלית , רואה את המעלית מאיצה.
aAב
הנחת עבודה , תאוצה זו חיובית וכיוונה מעלה.
aBA=0תאוצת הגוף ביחס למעלית
כל גוף חופשי נופל בתאוצת הנפילה החופשית ביחס לאדמה שהיא:
aB=-10m/s2
נשתמש בקשרABAB aaa
210
010
s
ma
a
A
A
תאוצת המעלית שווה ל
10 m/s2
.וכיוונה מטה
!המעלית מתנהגת כגוף חופשי
האם ניתן לדעת את כיוון התנועה של המעלית בכל אחד מהמקרים?
לא!תאוצת המעלית לא אומרת לנו להיכן הגוף נע.
תאוצת המעלית מספרת לנו רק על כיוון השתנות המהירות
המעלית יכולה לנוע מעלה בתאוטה או למעלה בתאוצה
כיוון התאוצה לא אומר לנו אם המעלית מאיצה או מאיטה, לשם כך אני צריכה לדעת את כיוון המהירות ההתחלתי של
המעלית
התלמידה שנעה במעלית מחליטה לזרוק את 5הכדור אנכית מעלה במהירות התחלתית של מטר לשנייה ביחס אליה, כאשר המעלית
מטר לשנייה 5מאיצה מטה בתאוצה של בריבוע.
מהו הגובה הקטן ביותר הדרוש לתקרת המעלית כדי שהכדור לא יפגע בתקרה?
פתרון:
נמצא את תאוצת הגוף ביחס למעלית
זאת תאוצת הנפילה החופשית ביחס למעלית
25
510
s
ma
a
BA
BA
ABAB aaa
my
y
yavvy
5.2
5250
2
max
2
2
0
2
כל הגדלים ביחס למעלית
מטר2.5גובה התקרה הקטן ביותר הוא
st 2
כעבור כמה זמן יחזור הכדור לידיה של התלמידה
ניסיון זה דבר גדול. הוא מאפשר לך לזהות טעות כשאתה עושה אותה
בפעם השנייה