אלבום פתרונות כבידה
1. 2020,6- גשושית דמיונית נוחתת על הירח
______________________________________________________________________________________
...
חוק כבידה אוניברסלי.
נערוך תרשים כוחות לכוחות FE ו- FM . הפועלים על הגשושית.
נסמן את מסת הגשושית ב m. ונבטא כל אחד מהכוחות בעזרת חוק הכבידה האוניברסלי. נמצא את יחס הכוחות:
נבטא את המרחק rs בעזרת רדיוס הירח Rm וגובה הגשושית מעל הירח h: 
.
.
בהתאם לנתונים בשאלה ובנוסחאון , נמצא את יחס הכוחות:
לכן יחס הכוחות שווה 
.
.נסמן את מסת הגשושית ב m. ונבטא כל אחד מהכוחות בעזרת חוק הכבידה האוניברסלי. נמצא את יחס הכוחות:
נבטא את המרחק rs בעזרת רדיוס הירח Rm וגובה הגשושית מעל הירח h: .
.בהתאם לנתונים בשאלה ובנוסחאון , נמצא את יחס הכוחות:
לכן יחס הכוחות שווה .
.1. בשאלה זו קיימים גדלים רבים , יש גדלים בעלי סימון דומה כמו רדיוס הירח Rm ורדיוס מסלולו rm.
חשוב לעבוד לאט ובצורה מסודרת שלב שלב.
2. רדיוס מסלול הירח נתון בדפי הנוסחאות. רדיוס הגשושית לא נתון, יש לבטא את הרדיוס בעזרת גובה הגשושית h.
3. בשאלה אין התייחסות למסת הגשושית. כדי לבטא את כוחות הכבידה הפועלים על הגשושית יש לסמן את מסתה.
חשוב לעבוד לאט ובצורה מסודרת שלב שלב.
2. רדיוס מסלול הירח נתון בדפי הנוסחאות. רדיוס הגשושית לא נתון, יש לבטא את הרדיוס בעזרת גובה הגשושית h.
3. בשאלה אין התייחסות למסת הגשושית. כדי לבטא את כוחות הכבידה הפועלים על הגשושית יש לסמן את מסתה.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
ביטוי המהירות ממשוואת התנועה המעגלית.
כוח הכבידה שהירח מפעיל על הגשושית גדול בהרבה מכוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל על הגשושית.
בהזנחת כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל על הגשושית, הגשושית נעה בתנועה לוויינית סביב הירח.
נכתוב את משוואת התנועה:
נבטא מהמשוואה את מהירות הגשושית VA:
מהירות הגשושית היא 
מטר לשניה.
מטר לשניה.בהזנחת כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל על הגשושית, הגשושית נעה בתנועה לוויינית סביב הירח.
נכתוב את משוואת התנועה:
נבטא מהמשוואה את מהירות הגשושית VA:
מהירות הגשושית היא
1. rs הוא רדיוס המסלול המעגלי ולא המסלול מעגלי , הנוסח מעט לא מדויק.
2. המסלול לא מתואר בתרשים להבין מהשאלה כיצד הגשושית נעה.
3. בהזנחת כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל על הגשושית , הגשושית נעה בתנועה מעגלית קצובה.
המהירות VA היא המהירות בנקודה A ובכל נקודה אחרת במסלול תנועת הגשושית.
2. המסלול לא מתואר בתרשים להבין מהשאלה כיצד הגשושית נעה.
3. בהזנחת כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל על הגשושית , הגשושית נעה בתנועה מעגלית קצובה.
המהירות VA היא המהירות בנקודה A ובכל נקודה אחרת במסלול תנועת הגשושית.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
דנה צודקת , הגשושית והירח לא נעים סביב אותו כוכב .
הבנת התנאי לקיום החוק השלישי של קפלר.
כאשר כוכב לכת נע סביב כוכב , ממשוואת התנועה מעגלית אפשר להראות שהיחס בין ריבוע זמן המחזור לרדיוס המסלול בשלישית של כוכב הלכת תלוי במסת הכוכב סביבו נע כוכב הלכת.
הירח והגשושית נעים בתנועות לווייניות סביב גופים שונים. לכן לא ניתן להשוות בין יחס ריבוע זמן המחזור לרדיוס המסלול בשלישית.
לכן דנה צודקת.
הירח והגשושית נעים בתנועות לווייניות סביב גופים שונים. החוק השלישי של קפלר עוסק רק בתנועות לווייניות של גופים הנעים סביב אותו גוף. במקרה זה החוק השלישי של קפלר לא מתקיים.
לכן דנה צודקת.
1. אפשר לכתוב ביטוי בנפרד לירח ולגשושית :
אך אי אפשר להשוות בין הביטויים.
2. כדי להבין את תקפותו של החוק השלישי יש לדעת לכתוב את פיתוח הביטוי ממשוואת התנועה.
היו שאלות בגרות בהן נדרש לפתח החוק השלישי של קפלר.
חשוב להכיר את הפיתוח:
3. החוק השלישי של קפלר עוסק בתנועת כוכבי לכת סביב השמש .
יש להבין עקרונית את החוק השלישי גם לגבי גשושית הנעה סביב הירח.
אך אי אפשר להשוות בין הביטויים.
2. כדי להבין את תקפותו של החוק השלישי יש לדעת לכתוב את פיתוח הביטוי ממשוואת התנועה.
היו שאלות בגרות בהן נדרש לפתח החוק השלישי של קפלר.
חשוב להכיר את הפיתוח:
3. החוק השלישי של קפלר עוסק בתנועת כוכבי לכת סביב השמש .
יש להבין עקרונית את החוק השלישי גם לגבי גשושית הנעה סביב הירח.
כדי להבין את התנאי לקיום השלישי של קפלר יש להכיר את פיתוח החוק ממשוואת התנועה. יש שאלות בהן נדרש להוכיח את החוק השלישי של קפלר.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
ביטוי עבודת כוח לא משמר.
העבודה המבוצעת על ידי הגשושית היא עבודה של כוח לא משמר, נשתמש בביטוי לעבודת כוח לא משמר.
נסמן את הנקודה בה הגשושית נוגעת בקרקע כנקודה B.
כאשר הגשושית מגיעה לנקודה B מהירות הגשושית הייתה אפס , בנקודה זו יש לגשושית רק אנרגיה פוטנציאלית.
בנקודה A , לפני תחילת פעולת הכוח הלא משמר הגשושית נעה בתנועה לוויינית יש לה אנרגיה קינטית ופוטנציאלית, נשתמש בביטוי האנרגיה הכוללת.
עבודת הכוח הלא משמר מינוס 254.6 מליון ג'אול.
נסמן את הנקודה בה הגשושית נוגעת בקרקע כנקודה B.
כאשר הגשושית מגיעה לנקודה B מהירות הגשושית הייתה אפס , בנקודה זו יש לגשושית רק אנרגיה פוטנציאלית.
בנקודה A , לפני תחילת פעולת הכוח הלא משמר הגשושית נעה בתנועה לוויינית יש לה אנרגיה קינטית ופוטנציאלית, נשתמש בביטוי האנרגיה הכוללת.
עבודת הכוח הלא משמר מינוס 254.6 מליון ג'אול.
1. הגשושית מתקרבת לירח ומהירותה הולכת וקטנה, מכאן שהכוח הלא משמר פועל נגד כיוון התנועה.
לכן הוא מבצע עבודה שלילית.
2. במקרים בהם רק כוח משמר מבצע עבודה האנרגיה המכנית נשמרת- יש להשתמש במשוואת שימור האנרגיה.
במקרים בהם גם כוח לא משמר מבצע עבודה- לא ניתן להשתמש במשוואת שימור האנרגיה אבל אפשר להשתמש
בביטוי עבודת כוח לא משמר.
3. הרעיון של ביטוי עבודת כוח לא משמר הוא מאוד הגיוני....
העבודה של כוח לא משמר גורמת לשינוי באנרגיה המכנית הכוללת. ערך השינוי באנרגיה המכנית הכוללת
שווה בדיוק לערך עבודת הכוח הלא משמר.
לכן הוא מבצע עבודה שלילית.
2. במקרים בהם רק כוח משמר מבצע עבודה האנרגיה המכנית נשמרת. יש להשתמש במשוואת שימור האנרגיה.
במקרים בהם גם כוח לא משמר מבצע עבודה ,לא ניתן להשתמש במשוואת שימור האנרגיה אבל אפשר להשתמש
בביטוי עבודת כוח לא משמר.
3. הרעיון של ביטוי עבודת כוח לא משמר הוא מאוד הגיוני....
העבודה של כוח לא משמר גורמת לשינוי באנרגיה המכנית הכוללת. ערך השינוי באנרגיה המכנית הכוללת
שווה בדיוק לערך עבודת הכוח הלא משמר.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
מהחוק השלישי כדי שהגזים יפעילו על הגשושית כוח נגד כיוון תנועת הגשושית, הגשושית צריכה להפעיל כוח על הגזים בכיוון תנועת הגשושית.
חוק שלישי של ניוטון.
מהחוק השלישי של ניוטון, המנוע מפעיל כוח על הגזים בכיוון אחד והגזים מפעילים כוח זהה בכיוון נגדי.
כדי שהגזים יפעילו כוח על הגשושית בכיוון הפוך לכיוון תנועתה. הגשושית צריכה להפעיל כוח על הגזים בכיוון תנועת הגשושית.
לכן, המנועים פולטים את הגזים בכיוון תנועת הגשושית.
כדי שהגזים יפעילו כוח על הגשושית בכיוון הפוך לכיוון תנועתה. הגשושית צריכה להפעיל כוח על הגזים בכיוון תנועת הגשושית.
לכן, המנועים פולטים את הגזים בכיוון תנועת הגשושית.
1. פעולת פליטת גז הגורמת להשפעה על התנועה מוזכרת בפרק שימור התנע כהנעה רקטית.
2. בשאלה זו לא נכון להשתמש בשימור התנע מכיוון שעל הגשושית לא פועלים רק כוחות פנימיים. פועל גם כוח הכובד.
2. בשאלה זו לא נכון להשתמש בשימור התנע מכיוון שעל הגשושית לא פועלים רק כוחות פנימיים. פועל גם כוח הכובד.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________