|
|
Page:17
הגוף ) . כוח הכובד הוצא מכלל הכוחות שיש להתחשב בהם , כי השפעתו כבר נכללת בחישוב האנרגיה הפוטנציאלית ( . לחוק הזה קוראים חוק ש > מור האנרגיה המכנית . ממנו נובע כי אם לא פועלים על הגוף כוחות חיצוניים ( פרט לכוח הכובד , ( האנרגיה המכנית שלו קבועה . אפשר להרחיב את חוק שימור האנרגיה המכנית גם למסלול חלק , לא ישר , כמו זה המתואר באיור . 2 . 4 נוכל לחלק את המסלול בדמיוננו לקטעים קטנים , שכל אחד מהם הוא , בקירוב , מישור משופע . בכל קטע כזה מתקיים חוק שימור האנרגיה , ולכן החוק מתקיים על פני המסלול כולו . נתאר לעצמנו גוף הנע על פני מסילה מפותלת , דומה למגלשת מים או למסלול של רכבת הרים ( איור . ( 2 . 5 גם במקרה זה , כל קטע קטן של המסלול הוא , בקירוב טוב , מישור משופע ! לכן , אם אפשר להתעלם מהחיכוך עם המסילה ועם האוויר , אזי האנרגיה המכנית הכוללת של הגוף , ^ mv + mgy , נשמרת קבועה כל עוד לא פועלים עליו כוחות חיצוניים , פרט לכוח הכובד . אם הגוף מחליק ממנוחה , מגובה , h האנרגיה הכוללת שלו בכל נקודה היא . mgh אם יש לו גם מהירות התחלתית > w , v האנרגיה הכוללת היא . ^ mvl + mgh נניח שעל הגוף שבאיור 2 . 4 פועל כוח חיצוני ( שאינו חיכוך (! בנוסף לכוח הכובד ; העבודה שהכוח עושה שווה לשינוי באנרגיה המכנית הכוללת של הגוף . זה נכון לא רק כשהגוף נע על מסילה . נניח שכוח הפועל על גוף מסיע אותו במסלול כלשהו מהקרקע ועד לנקודה הנמצאת בגובה h מעל פני הקרקע , כמתואר באיור . 2 . 6 נוכל לחלק את המסלול לקטעים ישרים , ובכל קטע לפרק את הכוח לרכיב אנכי ואופקי , כמו שעשינו במישור המשופע . בסופו של דבר נמצא , כי אם הגוף נמצא במנוחה בתחילת הדרך ובסופה ( או אם לא חל שינוי באנרגיה הקינטית שלו , ( אזי העבודה שהושקעה שווה לאנרגיה הפוטנציאלית , mgh בלי קשר למסלול . איור 2 . 5 איור 2 . 4
|
|