פתרונות ופורומים ל"אלבום פתרונות" תנע
1. 2020,4 תיבה מתנגשת בקיר, נתון גרף כוח זמן
______________________________________________________________________________________
...
משמעות השטח התחום הוא המתקף שהתיבה מפעילה על הקיר , כיוונו של מתקף זה ימינה, וגודלו 2.2 ניוטון כפול שניה .
הכרת משמעות השטח התחום בגרף כוח בתלות בזמן.
מהגדרת המתקף: 
, השטח התחום בגרף המתאר את הכוח בתלות בזמן שווה למתקף.
, השטח התחום בגרף המתאר את הכוח בתלות בזמן שווה למתקף.הכוח המתואר בגרף הוא חיובי וכיוון הציר ימינה. לכן הגרף מבטא את המתקף שהתיבה הפעילה על הקיר.
נחשב את גודלו של מתקף זה בעזרת חישוב השטח התחום בטרפז:
לכן, השטח מבטא מתקף שגודלו 2.2 ניוטון כפול שניה וכיוונו ימינה.
נחשב את המתקף בעזרת חישוב השטח התחום בטרפז:
המתקף מופעל בזמן ההתנגשות על ידי הקיר , כיוון הכוח שהקיר מפעיל הוא שמאלה.
מהגדרת המתקף כיוון המתקף הוא ככיוון הכוח- שמאלה .
כיוון המתקף הוא ככיוון הכוח- שמאלה .לכן, גודלו של המתקף 2.2 ניוטון כפול שניה וכיוונו שמאלה.
1. גרף הכוח בתלות בזמן הוא גרף נפוץ בפרק התנע , חשוב להכיר את הגרף ואת משמעות השטח התחום .
2. בזמן התנגשות התיבה בקיר פועלים שני כוחות: כוח שהתיבה מפעילה על הקיר וכוח שהקיר מפעיל על התיבה.
כדי לקבוע בצורה נכונה את משמעות השטח הכלוא, יש להבין באיזה כוח מבין שני הכוחות עוסק הגרף.
2. ביחס לציר הכוח שלילי והמתקף שלילי . בשאלה כתוב "הגרף מתאר את הכוח שנמדד באמצעות החיישן"
ולא את גודל הכוח הנמדד, אין טעות בשאלה, החיישן לא "מכיר" את הציר הוא תמיד מציג כוח חיובי.
יש לתאר את הגדלים הפיזיקליים ביחס לציר הנבחר. גם אם החיישן לא מתאר את הכוח ביחס לציר.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
הגדרת התנע והגדרת המתקף.
המתקף הפועל על התיבה גורם לשינוי כיוונה, מכאן שהמתקף גדול מהתנע ההתחלתי.
נתאר את וקטור התנע ואת וקטור המתקף הממוצע הפועל במהלך ההתנגשות.
באיור הימני מופיע וקטור המתקף הפועל בזמן ההתנגשות ובאיור השמאלי מופיע וקטור התנע ההתחלתי לפני ההתנגשות:
ווקטור המתקף פועל בכיוון הכוח שמאלה והוא גדול מווקטור התנע ההתחלתי. כיוון ווקטור התנע ההתחלתי הוא ככיוון התנועה שמאלה.
נתאר את וקטור התנע ואת וקטור המתקף הממוצע הפועל במהלך ההתנגשות.
1. כתוב בשאלה שיש להקפיד על היחס בין אורכי הווקטורים, במילים אחרות חשוב לדעת מי מהווקטורים יותר גדול.
2. המתקף שווה לשינוי בתנע. אם המתקף גורם לגוף לשנות את כיוון תנועתו ניתן לקבוע שהמתקף גדול מהתנע ההתחלתי.
אפשר גם למצוא את ערך המתקף ואת ערך התנע ההתחלתי ולהשוות ביניהם.
בסעיף הקודם מצאנו שגודל ווקטור המתקף שווה 2.2 ניוטון כפול שניה . נחשב את התנע ההתחלתי:
מכאן שגודלו של המתקף גדול יותר מגודל התנע ההתחלתי.
2. המתקף שווה לשינוי בתנע. אם המתקף גורם לגוף לשנות את כיוון תנועתו ניתן לקבוע שהמתקף גדול מהתנע ההתחלתי.
אפשר גם למצוא את ערך המתקף ואת ערך התנע ההתחלתי ולהשוות ביניהם.
בסעיף הקודם מצאנו שגודל ווקטור המתקף שווה 2.2 ניוטון כפול שניה . נחשב את התנע ההתחלתי:
מכאן שגודלו של המתקף גדול יותר מגודל התנע ההתחלתי.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
משפט תנע מתקף.
נמצא את מהירות התיבה לאחר ההתנגשות בעזרת משפט התנע מתקף, ביחס לציר הנבחר:
לכן, גודל מהירות התיבה לאחר ההתנגשות היא 0.3 מטר לשנייה. כיוון תנועת התיבה שמאלה.
לכן, גודל מהירות התיבה לאחר ההתנגשות היא 0.3 מטר לשנייה. כיוון תנועת התיבה שמאלה.
1. לאחר ההתנגשות התיבה נעה שמאלה, נגד כיוון הציר. לכן מהירות התיבה ביחס לציר חייבת להיות שלילית.
2. מרגע שמצאנו את המתקף אין עוד שימוש בגרף למציאת מהירות התיבה לאחר ההתנגשות.
3. יש למצוא את מהירות התיבה רגע לאחר ההתנגשות. מהירות התיבה לא נקבעת ברגע שלאחר ההתנגשות.
המהירות נקבעת בהתאם לפעולת הכוח כל זמן ההתנגשות.
2. מרגע שמצאנו את המתקף אין עוד שימוש בגרף למציאת מהירות התיבה לאחר ההתנגשות.
3. יש למצוא את מהירות התיבה רגע לאחר ההתנגשות. מהירות התיבה לא נקבעת ברגע שלאחר ההתנגשות.
המהירות נקבעת בהתאם לפעולת הכוח כל זמן ההתנגשות.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
חוק שני של ניוטון.
על התיבה פועלים שלושה כוחות : כוח הנורמל כלפי מעלה. כוח הכובד כלפי מטה. וכוח שהקיר מפעיל שמאלה.
נערוך תרשים כוחות:
הכוחות האנכיים מתקזזים, הכוח השקול הפועל על התיבה שווה לכוח F שהקיר מפעיל על התיבה.
מהחוק השני של ניוטון תאוצת התיבה שווה ליחס שבין הכוח השקול למסת הגוף:
לכן, ערך התאוצה קטן פי ערך המסה .
בנוסף, כיוון הכוח השקול הוא נגד כיוון הציר - לכן התאוצה שלילית.
נערוך תרשים כוחות:
הכוחות האנכיים מתקזזים, הכוח השקול הפועל על התיבה שווה לכוח F שהקיר מפעיל על התיבה.
מהחוק השני של ניוטון תאוצת התיבה שווה ליחס שבין הכוח השקול למסת הגוף:
לכן, ערך התאוצה קטן פי ערך המסה .
בנוסף, כיוון הכוח השקול הוא נגד כיוון הציר - לכן התאוצה שלילית.
1. בשאלות בהן לא נדרש להוסיף ערכים כמותיים כתוב בשאלה במפורש: ערוך גרף איכותי, או תאר באופן איכותי.
במקרה זה כתוב רק שיש לסרטט גרף, לכן יש להוסיף לגרף ערכים כמותיים חשובים, כמו ערך תאוצת התיבה המינימאלי.
2. אם היה כתוב בשאלה: "סרטט גרף המתאר את גודל תאוצת התיבה" ניתן היה לתאר את התאוצה כתאוצה חיובית.
אך במקרה זה הכוח פועל נגד כיוון הציר , וכתוב רק סרטט גרף של התאוצה. לכן התאוצה חייבת להיות שלילית.
בגרף הנתון בשאלה הכוח חיובי. אך גרף זה איננו גרף הכוח . גרף זה הוא הגרף הנמדד על ידי החיישן.
3. לתלמיד המצליח במבחן להתמודד עם שאלה זו היטב , מומלץ ללמוד פיזיקה בהתמחות משפטים :)
במקרה זה כתוב רק שיש לסרטט גרף גרף, לכן יש להוסיף לגרף ערכים כמותיים חשובים, כמו ערך תאוצת התיבה המינימאלי.
2. אם היה כתוב בשאלה " סרטט גרף המתאר את גודל תאוצת התיבה" ניתן היה לתאר את התאוצה כתאוצה חיובית.
אך במקרה זה הכוח פועל נגד כיוון הציר , וכתוב רק סרטט גרף של התאוצה. לכן התאוצה חייבת להיות שלילית.
בגרף הנתון בשאלה הכוח חיובי. אך גרף זה איננו גרף הכוח . גרף זה הוא הגרף הנמדד על ידי החיישן.
3. לתלמיד המצליח במבחן להתמודד עם שאלה זו היטב , מומלץ ללמוד פיזיקה בהתמחות משפטים :)
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
...
גודלו של הכוח הקבוע הוא 24.44 ניוטון.
משפט תנע מתקף.
נשתמש במשפט התנע מתקף , נתייחס לתנע ההתחלתי והסופי המופיעים בשאלה .
בהתאם לגרף זמן ההתנגשות נמשך 90 אלפיות שניה בלבד.
לכן גודל הכוח הקבוע הוא 24.44 ניוטון.
בהתאם לגרף זמן ההתנגשות נמשך 90 אלפיות שניה בלבד.
לכן גודל הכוח הקבוע הוא 24.44 ניוטון.
1. הכוח הקבוע הוא כוח ממוצע לכוח המשתנה בגרף.
2. לאחר חישוב הכוח הקבוע כדאי לראות אם בהתאם לגרף ערך הכוח המחושב מתאים באופן כללי להיות ממוצע לכוח בגרף.
3. בעשר אלפיות השנייה הראשונות, הכוח שווה לאפס, עדיין לא התחילה ההתנגשות, לכן בחישוב זמן ההתנגשות
יש לקבוע זמן תנועה של 90ms ולא 100ms.
2. לאחר חישוב הכוח הקבוע כדאי לראות אם בהתאם לגרף ערך הכוח המחושב מתאים באופן כללי להיות ממוצע לכוח בגרף.
3. בעשר אלפיות השנייה הראשונות, הכוח שווה לאפס, עדיין לא התחילה ההתנגשות, לכן בחישוב זמן ההתנגשות
יש לקבוע זמן תנועה של 90ms ולא 100ms.
______________________________________________________________________________________