לדלג לתוכן

פיזיקה תיכונית/מכניקה/קינמטיקה/נפילה חופשית וזריקה אופקית

מתוך ויקיספר, אוסף הספרים והמדריכים החופשי

נפילה חופשית

[עריכה]

בתנועה זו יש לגוף תאוצה שאיננה תלויה במסת הגוף כלפי פני הכוכב

בקרבת פני כדור הארץ יש תאוצה שמסומנת באות , וערכה . פעמים רבות מעגלים את ערך התאוצה ל- .

לרוב אנו נוהגים להגדיר את ציר המקום כלפי מעלה ולכן התאוצה היא , שכן התאוצה היא כלפי מטה.

זריקה אופקית

[עריכה]

בנפילה חופשית התנועה, התאוצה והמהירות הן על אותו קו ישר מאונך. מה יקרה אם נפיל גוף בנפילה חופשית כך שתהיה לו תאוצה למטה, אם בנוסף ניתן לו מהירות התחלתית כלשהי ימינה?

ניתן לתאר את התנועה על-גבי מישור  : לכל נקודה במסלול התנועה יש ערכי המתקבלים ע"י משוואת מקום-זמן. לכל ציר ניתן לחשב את ערך המיקום (כתלות בזמן) בנפרד, ללא תלות הציר השני. נסביר באמצעות דוגמא:

שאלה: גוף נזרק ימינה במהירות של בנפילה חופשית מבנין בגובה באיזה מרחק מהבניין הגוף יפגע בקרקע?

נכתוב את משוואות מקום-זמן לכל ציר (תחילת ציר בקרקע, תחילת ציר בסוף הבניין):

משוואת ציר כך:

משוואת ציר כך:

נציב נפתור את משוואת ציר ונקבל: .

נציב את ה- שקיבלנו במשוואת ציר ונקבל:

תשובה: הגוף יפגע בקרקע במרחק מהבניין.

לסיכום: בבעיות זריקה אופקית יש ליצור שתי משוואות תנועה, אחת לכל ציר, שמשותף להם הזמן וכך ניתן לקבוע היכן יהיה הגוף ברגע נתון במרחב.

הפרק הקודם: נפילה חופשית וזריקה אופקית הפרק הבא:
משוואות התנועה תרגילים תנועה מעגלית