מד מהירות נותן קריאה ברגע מסוים. ממוצע מהירות של נסיעה יכול להסתיר עצירות ושינויים פתאומיים במהירות.
בנה את המודל
הזזה כוללת כיוון; מרחק הוא סך כל אורך המסלול.
מהירות היא שינוי בהזזה ליחידת זמן.
תאוצה היא שינוי במהירות ליחידת זמן.
מהירות: קצב השינוי של ההזזה.
תאוצה: קצב השינוי של המהירות.
קו v–t ישר פירושו תאוצה קבועה: a = (10 − 2) ÷ 4 = 2.0 m/s²
בחר עדויות שיכולות לבחון אותו
השיפוע של גרף הזזה-זמן הוא המהירות.
השטח מתחת לגרף מהירות-זמן נותן את ההזזה.
נוסחת התאצה הקבועה תקפה רק כאשר ההנחה הבסיס שלה מצדיקה.
במעבדה: בחר כיוון חיובי והגדר אותו. השתמש בשער אור או בסרטונית עם קנה מידה ידוע ופרקי זמן בין צילומים למדידת תנועה חוזרת. הימנע מהנחה שספירת יד מדויקת בתווחי זמן קצרים מאוד.
עבוד מכמויות ידועות
נתונים: המהירות עולה באופן אחיד מ2 ל10 מטר לשנייה בתוך 4 שניות. a = (v-u)/t. a = (10-2)/4 = 2 מטר לשנייה רבועה.
ההזזה היא שטח הטרפז: s = (u+v)t/2 = (2+10)×4/2 = 24 מטר.
תורך: המהירות משתנה מ3 ל15 מטר לשנייה בתוך 6 שניות. חשב את התאצה.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
מהירות שלילית מעידה על כיוון תחת הסכום הסימנים הנבחר; היא אינה חייבת להעיד על האטה.
לא נכון: מהירות שלילית תמיד פירושה שהגוף מאט. מהירות שלילית פירושה תנועה בכיוון הנגדי לכיוון החיובי שנבחר. הגוף מאט רק כאשר התאצה מול המהירות; מהירות שלילית עם תאצה שלילית היא הגוף מזרז.
מפת מושגים:
הזזה כוללת כיוון; מרחק הוא סך כל אורך המסלול.
השיפוע של גרף הזזה-זמן הוא המהירות.
שימו לב: מהירות שלילית מעידה על כיוון תחת סכמת הסימנים שנבחרה; היא לא חייבת להעיד על האטה.
כתוב מתאוצה של 6 מטרים לשנייה רבועה
המהירות משתנה מ-4 ל-22 מטר לשנייה בתוך 3 שניות.
מצא את התאוצה וההזזה. מהירות שלילית היא כיוון.
כתב משיפוע של מינוס 2
קו מהירות-זמן יורד מ6 ל0 מטרים לשנייה בין t = 0 ל-t = 3 שניות.
השיפוע הוא (0 − 6) ÷ 3 = −2 מטרים לשנייה רבועה – האטה אחידה, הסימן רק קורא לכיוון החיובי הנבחר.
כתוב משינוי מיקום של 100 מטרים
גוף נע במהירות קבועה של 20 מטרים לשנייה במשך 5 שניות.
שינוי המיקום = 20 × 5 = 100 מ', וגרף שינוי המיקום-זמן שלו הוא קו ישר בשיפוע 20.
כתוב ממהירות סופית שלילית
גוף ב+8 m s⁻¹ מאט ב2 m s⁻² במשך 6 שניות.
v = 8 − 12 = −4 m s⁻¹: הוא עצר ב-t = 4 שניות וחזר אחורה – הנוסחה עוקבת אחר הכיוון בכנות.
חקור
Velocity–time: displacement and distance
$v=u+at;\quad s=ut+\frac12at^2$
Signed area gives displacement; total absolute area gives distance.
נושאים נוספים בIB Diploma Programme · IB Diploma · Physics · HL
