פיזיקה תיכונית/מכניקה/קינמטיקה/משוואות התנועה: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
שורה 4:
 
==משוואה ראשונה==
[[תמונה:Malben_at.png|שמאל|ממוזער|250px250 פיקסלים|גרף של תאוצה כפונקציה של הזמן, השטח שנוצר מתחת לגראף הנו מלבן. <math>a</math> משמאל לגרף הינוהנו פרמטר וכך גם <math>t</math> מתחת לגראף.]]
השטח מתחת לגרף (שטח של מלבן: מכפלת הגובה ברוחב), בין ראשית הצירים ל- <math>t</math> , הוא <math>\Delta v</math> ושווה למכפלת התאוצה (<math>a</math>) בזמן (<math>t</math>) . כלומר:
:<math>\Delta v=at</math>
כן ידוע ש-כי <math>\Delta v</math> הנו הפרש המהירות בין נקודת המדידה (<math>v_t</math>) לבין תחילת התנועה (<math>v_0</math>) . כך ש:
:<math>\Delta v=v_t-v_0</math>
נשווה:
:<math>a\cdot tat=v_t-v_0</math>
נסדר קצת:
:<font{{צבע color="#000070">גופן|כחול|<sup>(א)</sup></font>}}<math>v_t=v_0+at</math>
 
==משוואות שניה ושלישית==
שתי המשוואות מתבססות על שטח הכלוא מתחת לגראף הבא:
 
[[תמונה:Trapez_vt.png|שמאל|ממוזער|250px250 פיקסלים|מהירות כפונקציה של זמן, השטח שנוצרהנוצר מתחת לגרףלגראף הנו טרפז. <math>v_0</math> המהירות בתחילת התנועה ו-, <math>t</math> פרמטר.]]
נחשב את השטח הכלוא מתחת לגראף (שטח של טרפז: מחצית מכפלת סכום הבסיסים בגובה), בין ראשית הצירים ל- <math>t</math> , הינוהנו:
:<math>\Delta x=\frac{(v_0+v_t)t}{2}</math>
 
===משוואה שניה===
ידוע ש-כי <math>\Delta x</math> הנו הפרש ההעתקים בין נקודת המדידה (<math>x_t</math>) לנקודת תחילת התנועה (<math>x_0</math>) . כלומר:
:<math>\Delta x=x_t-x_0</math>
נציב:
:<math>\begin{align}x_t-x_0=\frac{t(v_0+v_t)}{2}\\x_t=x_0+\frac{t(v_0+v_t)}{2}\end{align}</math>
נסדר:
:<math>x_t=x_0+\frac{t(v_0+v_t)}{2}</math>
נציב את משוואה א:
:<math>x_t=x_0+\frac{t(v_0+v_0+at)}{2}</math>
נסדר:
:<font{{צבע color="#000070">גופן|כחול|<sup>(ב)</sup></font> }}<math>x_t=x_0+v_0t+\frac{at^2}{2}</math>
 
משוואה זאת קושרת בין ההעתק והמהירות שהיו לגוף בתחילת תנועתו, תאוצתו של הגוף, הזמן שעבר מתחילת התנועה, וההעתק של הגוף מתחילת התנועה. העובדה שרוב הגדלים בה הם גדלים הנוגעים לתחילת תנועתו של הגוף (או לכל התנועה) הופכת משוואה זאת למשוואה שימושית במיוחד.
שורה 43 ⟵ 41:
:<math>x_t-x_0=\frac{(v_0+v_t)}{2}\cdot\frac{v_t-v_0}{a}</math>
נסדר:
:{{צבע גופן|כחול|<sup><font color="#000070">(ג)</font></sup>}}<math>v_t^2=v_0^2+2a(x_t-x_0)</math>
יחודה של משוואה זאת נובע מכך שאין היא כוללת בתוכה זמן, כך שהיא קושרת בין תאוצתו של גוף ושני מצבים שבהם הוא נמצא, בלי התייחסות לזמן שעבר ביניהם.
 
==תנועה שוות מהירות==
מקרה פרטי למשוואות התנועה הנ"ל הוא תנועה שוות מהירות, המשוואה נראית כך:
:<math>x=x_0+v\!\cdot\!\Delta t</math>
 
{| class="toccolours" style="clear: both; margin-left: auto; margin-right: auto; text-align: center; width: 75%;"
|-
!style="clear;"| הפרק הקודם:
!style="clear;"| משוואות התנועה
!style="clear;"| הפרק הבא:
|-
|! '''[[פיזיקה תיכונית/מכניקה/קינמטיקה/מושגים|מושגים בסיסיים בקינמטיקה]]'''
|! '''[[פיזיקה תיכונית/מכניקה/קינמטיקה/תרגילים#משוואות התנועה|תרגילים]]'''
|! '''[[פיזיקה תיכונית/מכניקה/קינמטיקה/נפילה חופשית וזריקה אופקית|נפילה חופשית וזריקה אופקית]]'''
|}