חוקי ניוטון לתנועה
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| resultant force/rɪˈzʌltənt fɔːs/ | כוח שורש |
| weight/weɪt/ | משקל |
| tension/ˈtenʃn/ | מתח |
| inclined plane/ɪnˈklaɪnd pleɪn/ | מישור משופע |
| connected particles/kəˈnektɪd ˈpɑːtɪklz/ | חלקיקים מחוברים |
| inextensible/ˌɪnekˈstensɪbl/ | בלתי נמתח |
החוק שהשקיל את הרוקטים
- לכל רוקט, כל מכונית, כל תפוח诺הן חל על אותו חוק: $F = ma$.
- החוק השני של ניוטון הוא יסוד כל המכניקה. השלט בו ותוכל לחזות את תנועתם של כל דבר.
החוק השני של ניוטון
- החוק המרכזי: כוח שור = מסה × תאוצה:
- משקל הוא כוח הכבידה: $W = mg$ (קח $g = 10\text{ m s}^{-2}$).
- הכוחות כוללים משקל, חיכוך, מתיחה במיתר, והדחיפה במוט.
דוגמה פותרת. קופסה במשקל 4 ק"ג נדחפת בכוח אופקי של 20 ניוטון על משטח חלק. $F = ma \Rightarrow 20 = 4a \Rightarrow a = 5\text{ m s}^{-2}$.
כוח שור, לא סתם כוח. $F = ma$ משתמש בכוח הנטו (השור). אם יש חיכוך, עליך להחסיר אותו: $F_{\text{net}} = F_{\text{applied}} - F_{\text{friction}}$.
כוח resultant (סכום הכוחות)
F = ma
הכוח הresultant קובע את האיצול. כוחות מאוזנים ⇒ אין איצול.
כוח resultant מעניק למסה 5 ק"ג איצול של 2 מ'/ש². מהו הכוח (F = ma), ב-N?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
F = ma = 5 × 2 = 10 N.
בקיבל g = 10 מ'/ש², מהי המשקל של חפץ במסה 2 ק"ג (W = mg), ב-N?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
W = mg = 2 × 10 = 20 N.
F = ma משתמש בכוח הכולל (הנטי), ולא בסתם כוח יחיד.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
F = ma דורש את הכוח הכולל. אם יש חיכוך, יש לחסרו מהכוח המופעל תחילה.
שיפועים ומישורי הרצפה
- על מישור שיפולי: פצל כוחות לאורך ולמאונך השיפוע, ולאחר מכן יישם $F = ma$ לאורך השיפוע.
- רכיב המשקל לאורך השיפוע: $mg\sin\theta$. רכיב מאונך: $mg\cos\theta$.
כדי לנתח תנועה על מישור משופע, עליך:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לפרק לאורך המשיפ (ליישם F = ma) ובאופן אנכי אליו (לקבלת הכוח הנורמלי).
חלקיקים קשורים
- עבור חלקיקים מחוברים (连接的 durch מיתר): יישם $F = ma$ לגוף כל אחד, או למערכת כולה.
- למיתר יש את אותה מתיחה בכל מקום (אם הוא קל ואינו מתחבר).
- לשני הגופים יש את אותה תאוצה.
חלקיקים מחובריםpartage one tension T וacceleration אחת; יישם F = ma לכל מסה.
מסה של 3 ק"ג ו-2 ק"ג על גלגלת חלקה. התאוצה = g/5. עם g = 10, מצאו את a (m/s²).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
a = g/5 = 10/5 = 2 m/s².
עבור המסות של 3 ק"ג ו-2 ק"ג על גלגלת (a = 2 m/s²), מצאו את מתח המיתר T מהמשוואה T − 2g = 2a (g = 10).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
T − 2(10) = 2(2) → T = 20 + 4 = 24 N.
דוגמה מפורשת — חלקיקים מחוברים
- מסה של 3 ק"ג ו-2 ק"ג מחוברות במיתר קל מעל גלגלת חלקה. מצאו את התאוצה.
- עבור המסה של 3 ק"ג (נעה כלפי מטה): $3g - T = 3a$.
- עבור המסה של 2 ק"ג (נעה כלפי מעלה): $T - 2g = 2a$.
- חיבור: $3g - 2g = 5a \Rightarrow a = \dfrac{g}{5} = 2\text{ m s}^{-2}$.
- חוקי ניוטון לתנועה מספקים $F=ma$; הכוחות עשויים להכליל דחיפה והתנגדות אווירית.
הבנתך מושלמת
- F = ma; משקל $W = mg$
- במדרון, יש לפרק כוחות לאורך ולמאונך למדרון
- עבור חלקיקים מחוברים, יש להחיל $F = ma$ על כל גוף או על המערכת כולה