|
|
Page:102
כאשר פועלים על המערכת כוחות חיצוניים שאינם משמרים , גם האנרגיה המכנית וגם התנע אינם משתמרים . למשל , כאשר גוף נע על מישור לא חלק , החיכוך בינו לבין המישור גורם להאטת התנועה , וכתוצאה מכך גם התנע וגם האנרגיה הקינטית פוחתים ( ושוב , התנע הכולל ישתמר אם נכליל את כדור הארץ כולו במערכת , אך הדבר לא יסייע לנו בפתרון הבעיה . ( זו דוגמא לבעיה שאי אפשר לפתור בעזרת חוקי השימור , אלא בעזרת חוקי ניוטון . יש להדגיש , כי כאשר יש חיכוך בין שני גופים הנעים זה ביחס לזה , התנע הכולל של שני הגופים נשאר קבוע , ואפשר להשתמש בחוק שימור התנע לניתוח הבעיה . החיכוך , למרות שהוא כוח לא משמר , אינו פוגע בשימור התנע , כל עוד הוא מוגדר ככוח פנימי . שאלה 2 . 10 טנדר שמסתו 1500 ק"ג חונה ללא בלמים , בכביש הנטוי בזווית של , 20 ° ומתחיל להדרדר ממנוחה . לאחר 20 מטרים הוא מתנגש במכונית חונה , אף היא בלי בלמים , שמסתה 800 ק"ג . שתי המכוניות נעות כשהן צמודות , ולאחר 30 מטרים נוספים של תנועה במדרון , הן מגיעות לקטע כביש אופקי וממשיכות לנוע עליו . שם הן פוגעות במכונית שלישית , שמסתה 400 ק"ג . שלוש המכוניות נעות יחד ומגיעות לעלייה שהשיפוע שלה הוא . 15 ° הנח כי אפשר להתעלם מהחיכוך . א . באיזה מרחק מתחילת העלייה המכוניות תיעצרנה ? ב . חשב את האנרגיה הפוטנציאלית בהתחלה ובסוף . ג . כמה אנרגיה הפכה לחוס בהתנגשויות ? התנגשויות שאינן אלסטיות ואינן אי אלסטיות לחלוטין עד כה עסקנו בהתנגשויות משני סוגים : א . התנגשות אלסטית שבה האנרגיה הקינטית נשמרת ( נוסף לשימור התנע . ( ב . התנגשות אי אלסטית לחלוטין , שבה הגופים מתנגשים ונצמדים זה לזה , וממשיכים לנוע כגוף אחד . ראינו ( בשאלה ( 2 . 6 כי אי אפשר שבהתנגשות כזו ישתמרו גם התנע וגם האנרגיה הקינטית . בפועל , התנע אכן משתמר , אך האנרגיה הקינטית אינה משתמרת — חלקה הופך לחום בעת ההתנגשות . יתכנו גם מצבי ביניים , שבהם שני הגופים אינם נצמדים זה לזה אלא ממשיכים לנוע בנפרד , אך האנרגיה הקינטית אינה נשמרת במלואה . דוגמא לכך היא כדור גומי שאינו מנופח היטב , הפוגע בקיר במהירות גבוהה , וחוזר ממנו במהירות נמוכה . גס בהתנגשויות אלו , שאינן אלסטיות ואינן אי אלסטיות לחלוטין , חוק שימור התנע תקף . אם יודעים את המהירויות המקוריות של שני הגופים , ואת המהירות של אחד מהם לאחר ההתנגשות , אפשר לחשב את מהירותו של הגוף השני לאחר ההתנגשות , ולמצוא כמה אנרגיה קינטית הפכה לחום .
|
|