שאלות הערכה

صفحة: 62

. 4 בעבר חץ וקשת היו כלי נשק נפוץ . אילן טוען : חץ שנורה במהירות של 6 מטר / שנייה מסוכן פי 3 מחץ דומה הנורה במהירות של 2 מטר / שנייה ופוגע באותו המקום , מפני שמהירותו גדולה פי 3 ולכן גם אנרגיית התנועה שלו גדולה פי . 3 האם טענתו של אילן נכונה ? נמקו . שאלה : 4 טענתו של אילן שגויה . הוא חשב בטעות שקיים יחס ישר בין אנרגיית התנועה לבין המהירות , כך שאם המהירות גדולה פי , 3 גם אנרגיית התנועה גדולה פי 3 ולכן החץ מסוכן פי . 3 אך היחס הישר הוא בין אנרגיית התנועה לריבוע המהירות . כלומר , החץ הראשון מסוכן פי 9 כי מהירותו גדולה פי 3 ולכן אנרגיית התנועה שלו גדולה פי . ( 3 ) 9 כאשר לשני גופים מסה שווה , וגוף אחד נע במהירות גדולה פי מספר כלשהו ממהירות הגוף האחר , אנרגיית התנועה של הגוף האחד גדולה פי אותו מספר בריבוע מאנרגיית התנועה של הגוף האחר . את סוג הקשר בין אנרגיית התנועה למסה ולמהירות אפשר לבטא באמצעות נוסחה . לצורך כך נסמן את אנרגיית התנועה של הגוף ב– E ( האות k באה מהמונח האנגלי - kinetic energy אנרגיה קינטית , ( את k מסת הגוף נסמן באות m ואת מהירות הגוף נסמן באות . v מקובל לבטא את אנרגיית התנועה של הגוף באמצעות הנוסחה : נוסחה זאת מאפשרת להשוות את אנרגיית התנועה של גופים שונים שמסתם או מהירותם שונה . אם יודעים מה מסתו של גוף ( ביחידות של ק"ג ) ומהי מהירותו ( ביחידות של מטר / שנייה , ( אפשר לחשב את אנרגיית התנועה שלו ( ביחידות של ג'ול . ( שימו לב : כאשר מהירותו של הגוף נתונה בקמ"ש יש להמירה תחילה למטר / שנייה ( על ידי חלוקה . ( 3 . ב–6 כאשר מסת הגוף נתונה בגרם יש להמירה תחילה לק ) "ג על ידי חלוקה . ( 1 , ב–000 שאלות . 1 אתלט שמסת גופו ק"ג 50 רץ במהירות של 5 מטר / שנייה . חשבו את אנרגיית התנועה ( האנרגיה הקינטית ) של האתלט . . 2 מכונית שמסתה ק"ג 1 , 000 מתחילה להאיץ ממהירות של 36 קמ"ש עד שהיא מגיעה למהירות של 72 קמ"ש . חשבו את השינוי באנרגיית התנועה של המכונית , מתחילת ההאצה ועד סופה . הנוסחה של אנרגיית התנועה מתארת את אנרגיית התנועה של גוף נקודתי שצורתו דומה לנקודה הנדסית . הנוסחה גם מתאימה לגוף לא נקודתי בתנאי שהוא גוף קשיח ( כגון אבן ) הנע בקו ישר ואינו מסתובב סביב עצמו . גוף קשיח הוא גוף שאינו משנה את צורתו במהלך תנועתו מפני שהמרחק בין כל שניים מהחלקיקים המרכיבים אותו אינו משתנה במהלך התנועה . כאשר גוף כזה נע בקו ישר בלי להסתובב סביב עצמו , כל החלקיקים המרכיבים אותו נעים באותה המהירות . איננו מתייחסים בספר זה למקדם 1 / 2 המופיע בנוסחת חישוב אנרגיית התנועה , כי הוא נובע מהקשר בין כוח , עבודה ואנרגיה , שהוא הרבה מעבר לרמת ספר הלימוד בכיתה ט . שאלה : 1 אנרגיית התנועה : ג' 625 ול . 5 ) 2 מטר / שנייה ) . 1 / 2 × ק"ג 50 × שאלה : 2 המרת המהירויות למטר / שנייה : 36 קמ 10 = "ש מטר / שנייה , ובהתאמה 72 קמ 20 = "ש מטר / שנייה . חישוב האנרגיה הסופית : ג' 200 , 000 ול 20 ) ] מטר / שנייה ) [ 1 / 2 × ק"ג 1 , 000 × והאנרגיה ההתחלתית : ג' 50 , 000 ול 10 ) ] מטר / שנייה ) . [ 1 / 2 × ק"ג 1 , 000 × השינוי באנרגיית התנועה הוא חישוב ההפרש ביניהן והוא : ג' 150 , 000 ול . ככל שמותחים את מיתר הקשת חזק יותר , כך החץ נורה במהירות גדולה יותר ואנרגיית התנועה של החץ גדולה יותר

السابق  |  التالي