פיזיקה תיכונית/מכניקה/עבודה ואנרגיה: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
אין תקציר עריכה
שורה 1:
עד עכשיו למדנו אתלפתור בעיות ההבטמההבט של כוחות, ישנם עוד דרכים לפתור בעיות כמו מבחינה אנרגתיתאנרגטית למעשה שתי הדרכים שוות זו לזו אבל לפעמים יותר נוח לפתור בעיות על ידי הסתכלות אנרגתיתאנרגטית כמו בדוגמה הבאה:
{{בעבודה}}
עד עכשיו למדנו את ההבט של כוחות ישנם עוד דרכים לפתור בעיות כמו מבחינה אנרגתית למעשה שתי הדרכים שוות זו לזו אבל לפעמים יותר נוח לפתור בעיות על ידי הסתכלות אנרגתית כמו בדוגמה הבאה:
 
כדור משוחרר ממנוחה מראש מסלול בצורת רבע עיגול, רדיוס המסלול מטר אחד והחיכוך ניתן להזנחה, מה תהיה מהירותו בסוף המסלול?
שורה 11 ⟵ 10:
<math>\vec{A} \cdot \vec{B} = A \cdot B cos \alpha</math> כאשר <math>\alpha</math> זה הזוית בין הוקטורים.
 
הסתכלות נוספת היא שכפל סקלרי הוא כפל גודל וקטור אחד בהיטל הוקטור השני עליו או בצורה מתמטית
<math>\vec{A} \cdot \vec{B} = |\vec{A}| \cdot |\vec{B_A}|</math>.
 
=עבודה=
יש להבדיל בין המושג הפיזיקלי של עבודה לבין המושג היומיומי
==הגדרת עבודה==
עבודה מוגדרת כווקטור הכוח כפל כפל סקלרי בוקטור העתק או בצורה מתמטית: <math>\vec{F} \cdot \vec{\Delta x} = F \Delta x \cos \alpha</math>
שורה 31 ⟵ 32:
* עבודה היא גודל סקלרי.
* עבודה יכולה להיות חיובית שלילית או אפס, דבר זה תלוי בזוית שבין וקטור העבודה לוקטור העתק.
* יחידות העבודה הם ג'אול (ששוות מטר כפול ניוטון)והסימון הוא J (היחידות כתובות בסוגריים המרובעים): <math>wW = \vec{F} \cdot \vec{\Delta x} = [m \cdot s] = [J]</math> , {{כ}} 1 גאול שוה לכוח בגודל 1 ניוטון שפועל (ומקביל) לאורך 1 מטר.
* אפשר להתייחס לעבודה של כוח בודד גם עם על הגוף פועלים עוד כוחות.
* סך העבודות של כל כוח בנפרד שווה לעבודת הכוח השקול <math>wW' = w_1W_1 + w_2W_2 + w_3W_3 ... w_nW_n</math> כש 'W זה עבודת הכוח השקול.
 
==כוחות משמרים==
כוחות משמרים אלו כוחות שעבודתם תלויה רק בהעתק (ולא במסלול שעברו) במילים אחרות אם יחזרו למקום שממנו יצאו סך העבודה שהכוח המשמר עשה על הגוף יהיה שווה לאפס.
 
כוחות משמרים לדוגמה: הכבידה, האלסטיות, החשמל ועוד. כוחות לא משמרים לדוגמה: החיכוך ועוד
 
=אנרגיה=
שורה 55 ⟵ 56:
'''אנרגיה פוטנציאלית אלסטית''' או אנרגיה אלסטית מסומנת <math>U_{sp}</math> וגודלה מוגדר כ: <math>\frac{1}{2}k\Delta l^2</math> כש-k זה קבוע הקפיץ ו-<math>\Delta l</math> זה המרחק מנקודת הרפיון של הקפיץ.
 
בהמשך נסביר את הסיבה לקביעת גדלים אלו כאנרגיות.
==משפט עבודה אנרגיה==
נקח לדוגמה כוח (השקול) שפועל על גוף בכיוון של התנועה של הגוף, המשוואות הבאות מתארות את הפעולה של הכוח.
שורה 68 ⟵ 70:
נסדר את המשוואה ונקבל: <math>\vec F (x_t - x_0) = \vec F \Delta \vec x = \frac{1}{2} mv_t^2 - \frac{1}{2} mv_0^2</math>
 
כלומר עבודת הכוח השקול שווה לשנוי באנרגייה הקינטית משוואה זו נקראת '''משפט עבודה-אנרגיה''':
<math>\vec F \cdot \Delta \vec x = \Delta E_k</math>
 
==אנרגיה מכנית ושימורה==