למה גישה של חוקי ניוטון לא תמיד נוחה?

1. הרצאה 6-7 למה גישה של חוקי ניוטון לא תמיד נוחה? לא תמיד הכוח ידוע גם אם הכוח ידוע לא תמיד ניתן לפתור את משואות התנועה. הניתוח של התנועה דורש פרטים שלא תמיד ידועים.

2. עבודה ואנרגיה קינטית א) הגדרת עבודה עבודה של כוח קבוע כשאר הגוף נא בקו ישר: (Joule) עבודה של כוח משתנה כאשר הגוף נא בציר :x

3. עבודה ואנרגיה קינטית • ב) עקרון עבודה – אנרגיה קינטית אנרגיה קינטית:

4. הספק עבודה • ג) הגדרה:  (watt)

5. עבודה ואנרגיה קינטית: חישוב עבודה F • ד) חישוב עבודה בתנועה תלת-מימדית • ה) חישוב עבודה של כוח הכבידה Fg =mg dr A q h B C Fg Fext עבודה של כוח הכבידה תלויה רק בהפרש הגבהים ולא תלויה במסלול תנועה של הגוף. W = 0 mg

6. חישוב עבודה • ו) עבודה של כוח הקפיץ • - חוק הוק (Hooke)

7. חישוב עבודה • ז) עבודה של כוח החיכוך • עבודה של כוח החיכוך הקינטי תמיד שלילית. • כוחות משמרים וכוחות מבזבזים • דוגמאות של כוח משמר : כוח הכבידה וכוח הקפיץ (כוח אלסטי) • דוגמאות של כוח מבזבז: כוח החיכוך הקינטי וכוח הגרר fk v fk v

8. שימוש בעיקרון עבודה-אנרגיה קינטית: דוגמאות • 1) גוף על מחליק המישור המשפע: עבודת שני כוחות • 2) גוף נמצא בשולחן חלק ומחובר לקפיץ • יש למצוא מהירות של הגוף כפונקציה • של קואורדינטה . N fk q mg k m

9. שימוש בעיקרון עבודה-אנרגיה קינטית: דוגמאות • 2) תנועה של הגוף המחובר לקפיץ עם חיכוך קינטי גוף שמסתו m מחובר לקפיץ עם קבוע k . מסיטים את הגוף בשיעור d1מהמצב קפיץ רפוי ומרפים ממצב מנוחה. מה הוא המקדם החיכוך קינטי mkעם ידוע שגוף עוצר אחרי שעובר מרחק d < d1. נניח שמ k Fs m fk

10. אנרגיה פוטנציאלית • א) הגדרת פונקציה פוטנציאלית בשביל כוח משמר: • אנרגיה פוטנציאלית – היכולת לבצע עבודה • ב) אנרגיה פוטנציאלית כובדית • ) נקודת יחוס y= 0( • ג) אנרגיה פוטנציאלית אלסטית • )נקודת יחוס x = 0-מצב רפוי(

11. חוק שימור אנרגיה מכנית • אנרגיה מכנית כללית: • תנאים לשימור אנרגיה כללית • 1) מערכת סגורה: אין כוחות חיצוניים • 2) אין כוחות מבזבזים • מעיקרון עבודה-אנרגיה קינטית:

12. חילופי אנרגיה מכנית במערכת • קפיץ ותיבה • על שולחן חלק

13. חילופי אנרגיה מכנית במערכת • מטוטלת : גוף מחובר בעזרת חוט לנקודה קבועה P Ug K Ug K Ug Ug K

14. אנרגיה ועבודה של כוחות לא משמרים • שינוי האנרגיה הכללית של מערכת שווה לעבודה של כוחות חיצוניים וכוחות בזבוז.

15. שימוש בחוק שימור אנרגיה: דוגמאות • 1) גוף תלוי על קפיץ. משחררים • אותו ממצב של קפיץ רפוי. יש למצוא • התארכות מקסימלית של הקפיץ. • 2) המערכת משתחררת ממצב מנוחה כשאר הקפיץ רפוי ומגיעה שוב למצב מנוחה כשהגוף m2יורד לגובה h. יש למצוא מקדם חיכוך קינטי.

16. שימוש בחוק שימור אנרגיה: דוגמאות • 3) גוף m מתחיל להחליק ממנוחה • על שולחן חלק. יש למצוא מרחק • d עד עצירותו. • 4) גוף מתחיל להחליק ממנוחה. יש למצוא את זווית הניתוק ממסלול מעגלי.

17. גרף של האנרגיה הפוטנציאלית • אנרגיה פוטנציאלית אלסטית אנרגיה פוטנציאלית כובדית Ug=mgh E y ymax h

18. אנרגיה פוטנציאלית ושיווי משקל • שיווי משקל יציב, רופף ואדיש • שיווי משקל יציב: • נקודות סיבוב A ו-B A B

19. אנרגיה פוטנציאלית וכוח אינטראקציה בין שני אטומים במולקולה • אנרגיה פוטנציאלית של אינטראקציה • מצב שיווי משקל • 0

20. שימוש בעיקרון מינימום האנרגיה הפוטנציאלית • שני גופים m1 ו-m2 תלויים כמתואר בציור. כשעוזבים את הבולים ממצב מנוחה מתקיימת תנועה מחזורית. בגלל החיכוך בגלגלת אחרי זמן כל שהוא המערכת מתייצבת בשווי משקל. בכמה יורד גוף m1?