פיזיקה תיכונית/מכניקה/דינמיקה/מישור משופע: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
אין תקציר עריכה
 
שורה 5:
במצב בו גוף מונח על משטח ישר (מאוזן) יש לו כוח כבידה בכיוון מאונך כלפי מטה וכוח נורמלי באותו הגודל ובכיוון הופכי לכבידה כך שסך הכוחות על ציר ה- <math>y</math> שווה לאפס (ולכן אין תנועה בציר ה- <math>y</math>), אבל במקרה בו הגוף מונח על משטח משופע הכבידה עדיין היא בכיוון אנכי כלפי מטה אבל הנורמל הוא בכיוון מאונך למשטח כלפי מעלה.
 
[[תמונה: בעיות שיפוע06.svg]]
 
על-מנת להקל על הדיון בבעיות מסוג כזה נציב מערכת צירים מסובבת כך שציר ה- <math>x</math> יהיה מקביל למשטח המשופע.
 
[[תמונה: בעיות שיפוע03.svg]]
 
במצב כזה תמיד הזוית בין ציר ה- <math>y</math> לכוח הכבידה יהיהתהיה זוויתזוית שיפוע המשטח (ראו שרטוט) [ההוכחה בסוף הדף].
 
[[תמונה: בעיות שיפוע05.svg]]
 
נפרק לרכיבים כרגיל ורק נשים לב שרכיב ה- <math>y</math> של הכבידה שווה לנורמל בגלל שלאורך ציר זה אין תנועה ולכן סך הכוחות צריך להיות שווה לאפס.
 
ובצורה מתמטית: <math>\left|\sum\vec {F_y}\right|=n-w\cdotBig|\vec N+\vec{w_y}\Big|=\Big|\vec N\Big|-\cos(\alpha)\big|\vec w\big|=0</math>
 
והכוח שיצא בציר ה- <math>x</math> (במקרה שלנו <math>\vec{w_x}</math>) מתאר את תנועת הגוף על -פי השוויון: <math>\sum\vec F=m\vec a</math>
 
במצב בו יש עוד כוחות שפועלים על הגוף נפעל כמו במקרה לעיל רק שנוסיף לתרשים הכוחות את הכוחות האחרים.
 
===ההוכחה הגאומטרית===
נוכיח שהזוויתשהזוית בין וקטור הכבידה לציר ה- <math>y</math> שווה לזוויתלזוית השיפוע (<math>\alpha</math>).
 
נקדים הקדמה גאומטרית קצרה: זוויתזוית חיצונית למשולש (<math>\alpha</math>) שווה לסכום שתי הזוויותהזויות הנגדיות של המשולש (<math>\gamma</math> ו- <math>\beta</math>)
[[תמונה: בעיות שיפוע01.svg]]
 
זווית <math>\beta</math> היא זווית חיצונית למשולשל- <math>\triangle ABC</math>
 
[[תמונה: בעיות שיפוע04.1.svg]]
 
ולכן <math>\beta=\alpha+90^\circ</math> ומאחר ש- <math>\beta</math> מורכבת מ- <math>90^\circ</math> ומהזוויתומהזוית שבין וקטור הכבידה לציר ה- <math>y</math> זוויתזוית זו שווה ל- <math>\alpha</math>
 
[[תמונה: בעיות שיפוע04.5.svg]]
 
{| class="toccolours" style="clear: both; margin-left: auto; margin-right: auto; text-align: center; width: 75%;"