חוק שני בתנועה מעגלית
הגדרה: תנועה של גוף במעגל, סביב נקודה מסוימת תוך שמירה על אותו גובה של הגוף.
דוגמאות:
:
תנועה מעגלית - תנאי הבסיס
כלל: גוף מבצע תנועה מעגלית כאשר פועל עליו כוח בניצב לכיוון המהירות.
צירים בתנועה מעגלית
הגוף מושפע בתנועתו מ-3 צירים, כעת, נתחיל לחקור את החשיבות של כל אחד מהם.
הציר הרדיאלי
מקודם אמרנו שעל מנת שתהיה תנועה מעגלית חייב לפעול כוח.
במידה ויש כוחות בכיוון פנים וחוץ המעגל, תמיד שקול הכוחות הוא לכיוון מרכז המעגל.
חוק שני של ניוטון בציר הרדיאלי
נוסחה:
Σfᵣ = maᵣ
פרמטרים:
Σfr = שקול הכוחות בציר הרדיאלי (הכוחות בכיוון מרכז המעגל פחות הכוחות בכיוון החיצוני)
m = מסת הגוף [kg]
aᵣ = תאוצה רדיאלית [m/s²] - תמיד למרכז
ההסבר המלא של חוק שני בתנועה מעגלית בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד
לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראיגוף שמסתו m = 2kg נע במסלול מעגלי אופקי, הכוח הרדיאלי הפועל על הגוף הוא F = 40N.
מצא את התאוצה הרדיאלית של הגוף.
aᵣ = ?
F = maᵣ
40 = 2aᵣ/:2
aᵣ = 20m/s²
דוגמה 2 לחצו לפתיחה ‹
גוף נע במסלול מעגלי אופקי, על הגוף פועל כוח של F₁ = 60N למרכז המעגל ו- F₂ = 20N לחוץ המעגל.
התאוצה הרדיאלית של הגוף היא aᵣ = 10m/s² לכיוון מרכז המעגל.
מצא את מסת הגוף.
m = ?
ΣF = maᵣ
F₁ - F₂ = maᵣ
60 - 20 = 10m
10m = 40/:10
m = 4kg