סיטואציה א' - גוף בתוך לופ
נאפיין את התנועה של רכב שנע ב"לופ" - מעגל אנכי.
1. תרשים הכוחות בציר הרדיאלי עבור כל נקודה:
A: N - mg = maᵣ
B,D: N = maᵣ
C: N + mg = maᵣ
B,D: N = maᵣ
C: N + mg = maᵣ
2. מהירות הרכב משתנה, שהרכב עולה כלפי מעלה מהירותו קטנה וכשהוא יורד מטה המהירות גדלה.
דוגמה:
רכב נע בקו ישר במהירות של V = 20m/s ונכנס למסלול מעגלי אנכי בנקודה A שרדיוסו R = 5m.
א. חשב את מהירות הרכב בנקודה B.
V = 20m/s , R = 5m
Vʙ = ?
A: hᴀ = 0, Vᴀ = 20m/s
B: hʙ = 5m, Vʙ = ?
Vʙ = ?
A: hᴀ = 0, Vᴀ = 20m/s
B: hʙ = 5m, Vʙ = ?
כוחות: mg, N
Eᴀ = Eʙ
½mVᴀ² = ½mVʙ² + mghʙ/:m
½Vᴀ² = ½Vʙ² + ghʙ
½·20² = ½Vʙ² + 10·5
200 = 0.5Vʙ² + 50
0.5Vʙ² = 150/:0.5
Vʙ² = 300 /√
Vʙ = 17.32m/s
½mVᴀ² = ½mVʙ² + mghʙ/:m
½Vᴀ² = ½Vʙ² + ghʙ
½·20² = ½Vʙ² + 10·5
200 = 0.5Vʙ² + 50
0.5Vʙ² = 150/:0.5
Vʙ² = 300 /√
Vʙ = 17.32m/s
נתון: מסת הרכב היא m = 800kg.
ב. חשב את כוח הנורמל בנקודה B.
Nʙ = ?
N = maᵣ
N = mVʙ²/r
N = 800·300/5 = 48,000
N = 48,000N
N = maᵣ
N = mVʙ²/r
N = 800·300/5 = 48,000
N = 48,000N
ג. חשב את מהירות הרכב בנקודה העליונה של המעגל.
Vc = ?
A: hᴀ = 0, Vᴀ = 20m/s
C: hc = 10m, Vc = ?
Eᴀ = Ec
½mVᴀ² = ½mVc² + mghc/:m
½Vᴀ² = ½Vc² + ghc
½·20² = ½Vc² + 10·10
0.5Vc² = 100/:0.5
Vc² = 200 /√
Vc = 14.14m/s
A: hᴀ = 0, Vᴀ = 20m/s
C: hc = 10m, Vc = ?
Eᴀ = Ec
½mVᴀ² = ½mVc² + mghc/:m
½Vᴀ² = ½Vc² + ghc
½·20² = ½Vc² + 10·10
0.5Vc² = 100/:0.5
Vc² = 200 /√
Vc = 14.14m/s
ד. חשב את כוח הנורמל בנקודה העליונה של המעגל.
Nc = ?
Nc + mg = maᵣ
Nc = maᵣ - mg
Nc = mVc²/r - mg
Nc = 800·200/5 - 800·10 = 24,000
Nc = 24,000N
Nc + mg = maᵣ
Nc = maᵣ - mg
Nc = mVc²/r - mg
Nc = 800·200/5 - 800·10 = 24,000
Nc = 24,000N
שיעור וידאו · חינם לרשומיםההסבר המלא בווידאו
המושג הזה מוסבר גם בווידאו
ההסבר המלא של סיטואציה א' - גוף בתוך לופ בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד
לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראי