|
|
Page:12
1 . 3 אנרגיה קינטית מניסיוננו אנו יודעים כי כאשר גוף נע במהירות , הוא יכול לבצע עבודה תוך כדי בלימתו או האטתו . למשל , הוא יכול לדחוף גוף אחר . העבודה שגוף נע יכול לבצע בגלל העובדה שהוא נע מכונה האנרגיה הקינטית שלו . מיד נראה כי , כאשר אין חיכוך , העבודה שהושקעה כדי להאיץ את הגוף למהירות מסוימת , שווה לעבודה שהגוף מסוגל לבצע אחר כך , תוך כדי בלימתו . דוגמא גוף שמסתו m מונח על מישור אופקי חלק . ברגע מסוים מתחיל לפעול עליו כוח קבוע F במקביל למישור . הכוח פוסק לפעול לאחר שהגוף עובר מרחק . S כתוצאה מפעולת הכוח , הגוף נע במהירות . v א . בטא את העבודה שביצע הכוח בעזרת . vt m ב . מצא מהי העבודה שהגוף יכול לבצע תוך כדי בלימתו , אם הבלימה נעשית בתאוטה קבועה . פתרון א . העבודה היא . W = FS הואיל והכוח F הוא הכוח היחיד הפועל על גוף , מתקיים F = am כאשר a היא התאוצה . מכיוון שהכוח קבוע , גם התאוצה קבועה . אם הכוח פעל זמן , t מהמשוואה של תנועה שוות תאוצה נובע a = v / f > D וכי nrfrt S - % t יחידה , 1 סעיף , 5 . 4- משוואות 5 . 13 ו . ( 5 . 15 לכן , כאשר המהירות ההתחלתית היא אפס , מתקיים : W = FS = amS = /&// ולאחר צמצום וסידור נקבל : = ^ \ שים לב שתוצאה זו אינה תלויה בגודל הכוח ובאורך הדרך , אלא רק כמכפלה שלהם , כלומר בעבודה שהכוח ביצע . אנו הוכחנו את המשוואה עבור כוח קבוע , אולם בעזרת משוואה , ( 1 . 3 ) אפשר להוכיח כי אותה תוצאה מתקבלת גם כאשר הכוח משתנה . מצאנו כי : כאשר גוף בעל מסה m מואץ ממנוחה ער למהירות ט , בהיעדר חיכון , העבודה של הכוח השקול היא ^ mv ב . הגוף נע על המישור החלק במהירות ט . נניח שברגע מסוים מפעילים עליו כוח , שאלה 1 . 2 א . גוף שמסתו 2 ק"ג נופל לקרקע מגובה של 10 מטרים . מהי העבודה שנעשתה על-ידי כוח הכובד ? ב . איזו עבודה דרושה כדי להרים מסה של 2 . 5 ק"ג לגובה של 1 . 2 מטר ? ג . גוף שמסתו 5 ק"ג מונח על מישור . כוח F שגודלו 10 ניוטון פועל על הגוף במשך 10 דקות במקביל למישור , אך הגוף לא זז בגלל החיכוך בינו לבין המישור . מהי העבודה שעשה הכוח / F
|
|