פיזיקה תיכונית/מכניקה/דינמיקה/ריבוי גופים

בסוג בעיות אלה יש כמה גופים שקשורים זה לזה באמצעות חבל או משהו דומה. נפתור בעיות כאלה בדרך זו:

  1. ניצור לכל גוף תרשים כוחות נפרד תוך הצבת מערכת צירים מותאמת לאותו גוף (הצירים יכולים להיות שונים מגוף לגוף)
  2. נכתוב את משוואות הכוח לכל גוף על-פי התרשים
  3. נפתור את מערכת המשוואות הנ"ל כשלפעמים נסתמך על כך הכיוון שהגופים מחוברים יש להם את אותה התאוצה.

ונדגים:

שאלה: שני גופים 1 ו-2 מחוברים ע"י חבל וגלגלת כך שגוף 1 תלוי באוויר וגוף 2 מונח על משטח משופע (ראו שרטוט), מסת הגוף 1 היא ומסת גוף 2 היא , שיפוע המשטח הוא . החבל מקביל לצלעות המשולש ומסתו ניתנת להזנחה כמו כן ניתן להזניח את החיכוך.

האם המערכת תהיה בשווי משקל (הגופים לא יזוזו) או שהגופים ינועו ואם כן לאיזה כיוון ינוע גוף 2 ובאיזה תאוצה?

ריבוי גופים 01.svg

פתרון: נשרטט לכל גוף תרשים כוחות:

ריבוי גופים 03.svg ריבוי גופים 02.svg

נכתוב את משואות הכוחות של כל גוף:

גוף 1:

גוף 2:

יש לשים לב שמאחר והגופים קשורים יש להם את אותה התאוצה , נפתור את המשוואות ציר ה- של גוף 1 ושל גוף 2 נקבל:

מאחר והתשובה היא חיובית זה אומר שגוף 2 נע מעלה (בגלל שהכיוון החיובי של הציר הוגדר כלפי מעלה) ובתאוצה של

הפרק הקודם: ריבוי גופים הפרק הבא:
תנועה מעגלית תרגילים תרגילים מסכמים דינמיקה