מחבר: יורם קירש

שנת ההוצאה: 2003

מילות מפתח: פיסיקה; פיזיקה

ספר שלישי מתוך הסדרה יסודות הפיסיקה א : מכניקה, אלקטרוסטטיקה,וזרם ישר. ספר זה עוסק בתנועה הרמונית, שדה חשמלי ופוטנציאל חשמלי. אל הספר

נושא/נושאים: , יסודות הפיזיקה, פיסיקה

תוכן הספר:

• יסודות פיסיקה א

• תוכן הכרך

• יחידה 5 אלקטרוסטטיקה

• תוכן היחידה

• פרק 1: מושגי יסוד בתורת החשמל

• 1.1 סקירה היסטורית קצרה

• 1.2 המטען החשמלי

• 1.3 מושגי יסוד נוספים

• א1»ר :1.1 כיוין הזרם החשמלי (א) הוא בכיוון התנועה של מטענים חיוביים (ב) בכיוון הפוך לכיוון התנועה של מטענים שליליים.

• 1.4 מטענים חשמליים ומבנה האטום

• א1*ר :1.2 תיאור סכימתי של מסלולי האלקטרונים באטומים של היסודות מימן,הליום,פחמן,חמצן וארגון,לפי המודל הפלנטרי.

• 1.5 מוליכים ומבדדים

• איור :1.3 אלקטרוסקופ

• איור :1.4 טעינה של אלקטרוסקופ באמצעות השראה.

• איור :1.5 טעינה של שני כדורי מתכת באמצעות השראה.

• פרק 2: כוח חשמלי ושדה חשמלי

• 2.1 חוק קולון

• 2.2 יחידת המטען החשמלי

• 2.3 השדה החשמלי

• איור 2.1 (א) שני מטענים נקודתיים q 2 "\ q 1 נמצאים במרחק r זה מזה. (ב) q x יוצר במקומו של q 2 שדה .E (ג) הכוח על

• א>ןף 2 2

• 2.4 שדה של מערכת מטענים

• א1»ר :2.3 השדה הכולל של מספר מטענים נקודתיים הוא סכום וקטורי של השדות השונים.

• 2.5 שדה של טבעת טעונה

• איור :2.4 השדה של קטע ds של טבעת תיל טעונה.

• 2.6 שדה של ישר אינסופי טעון

• א1»ר :2.5 השדה שיוצר אלמנט אורך dx של תיל ישר טעון.

• איור :2.6 השדה של תיל אינסופי.

• 2.7 שדה של מישור אינסופי טעון

• איור :2.7 דיסקה ברדיוס L טעונה בצפיפות מטען שטחית אחידה ק.הנקודה P נמצאת על קו המאונך לדיסקה ועובר במרכזdE. הוא השדה שיוצרת טבעת בעלת רדיוס R ועובי dR על הדיסקה.

• איור 2.8 הדיסקה המתוארת באיור ,2.7במבט מהצד.

• א1»ר :2.9 השדה של לוח הטעון בצפיפות מטען אחידה.

• 2.8 שדה בין טבלאות מקבילות טעונות

• איור :2.10 השדה בין שני לוחות מקבילים,שצפיפויות המטען עליהם ס,ו־ס.-

• 2.9 השדה של דיפול חשמלי

• איור :2.11 שדה של דיפול חשמלי.

• איור :2.12 כיוון השדה על ציר המאונך לדיפול,הפוך לכיוון הדיפול.

• א»ור :2.13 תיאור סכימוני של מולקולת מים,המורכבת מיון חמצן חיובי ומשני יוני מימן שליליים.

• 2.10 קווי שדה

• א»ול :2.15 קו שדה הוא קו דמיוני שהמשיק לו,בכל נקודה,מסמן את כיוון השדה החשמלי באותה נקודה.

• אי1ר :2.14 וקטורי השדה החשמלי סביב מטען חיובי (א) ומטען שלילי (ב.(

• איור :2.16 קווי השדה של מספר מערכות מטענים).א) מטען ).+qב) מטען ).-qנ) זוג מטענים .-q,+q (ד) לוחות מקבילים הטעונים בצפיפויות מטען +o ו־.-0 S

• איור :2.17 כדי לקבוע את צפיפות קווי השדה באזור מסוים,נתאר לעצמנו שאנו מציבים מסגרת קטנה בניצב לקווי השדה.אם שטח המסגרת הוא S והיא מקיפה N קווי שדה,הצפיפות של קווי השדה היא JV/S

• פרק 3: חוק גאוס ושימושיו

• 3.1 השטף של שדה חשמלי

• איור :3.1 השטף של השדה,£,דרך משטח מישורי ששטחו A תלוי בנטייה של המשטח ביחס לשדה. (א) הזווית 9 (בין האנך למשטח לבין השדה) היא .0השטף דרך המשטח הוא .EA (ב) המשטח נטוי בזווית e והשטף דרכו הוא ).EAcosOג) המשטח מקביל לשדה והשטף דרכו הוא אפס 9 = 90°) ולכן .(cos0 = 0

• אי1ר :3.2 כדי לחשב את השטף דרך משטח בעל צורה כלשהי מחלקים אותו למשטחונים קטנים, מישוריים בקירוב,ומחשבים את השטף דרך כל משטחון.השטף הכולל שווה לסכום השטפים של כל המשטחונים.יש לקבוע באיזה צד של המשטח הווקטור E ייחשב חיובי ובאיזה צד הוא ייחשב שלילי.

• איור :3.3 הרכיב של השדה השקול הניצב למשטח הוא £ 1 cos6 1 + E 2 cos6 2 והשטף הכולל הוא .0 = A(E l cosd l + E 2 cos8 2 )

• 3.2 חוק גאוס

• א1*ר :3.4 מספר קווי השדה שחוצים את הכדור שווה למספר קווי השדה שחוצים את המשטח השני. לכן השטף על שני המשטחים שווה.

• איור 3.5

• איור :3.6 בנפח המוקף על־ידי המשטח הסגור, כלואים מספר מטענים.

• איור :3.7 המשטח הסגור S אינו מכיל אף מטען.מספר קווי השדה הנכנסים אליו שווה למספר הקווים היוצאים ממנו,ולכן השטף הכולל עליו הוא אפס.

• 3.3 שימושים של חוק גאוס

• איור :3.8 כדי לחשב את השדה מחוץ לכדור,ששטח פניו טעון בצורה אחידה, מגדירים משטח גאוס כדורי, ברדיוס •./

• איור :3.9 אם נחשוב על הכדור כעל א י סף של טבעות ' נשתכנע שבכל נקודה מחוץ לכדור השדה הוא על המשך הרדיוס.

• איור :3.10 כאשר הנקודה היא בתוך הכדור ,{r

• איור :3.11 דוגמאות להתפלגות מטען בעלת סימטריה כדורית).א) מספר קליפות טעונות בעלות מרכז משותף).ב) מטען המפוזר בצפיפות נפחית אחידה בתוך כדור).ג) מטען מרחבי שצפיפותו משתנה כפונקציה של המרחק מנקודה ,0אך אינה תלויה בכיוון.

• איור :3.12 לצורך חישוב השדה במרחק r מישר טעון אינסופי,אנו מגדירים משטח גאוס גלילי,שכל נקודה על המעטפת שלו נמצאת במרחק r מקו המטען.באיור מצוירים וקטורי השדה על המעטפת ועל הבסיס של הגליל.

• 3.4 השדה בסביבת מוליך טעון ובתוכו

• איור :3.13 משטח גאוס המסייע לנו לחשב את השדה של מישור טעון,אינסופי,הוא תיבה ששני בסיסיה נמצאים במרחקים שווים משני עברי המישור.

• איור 3.14

• איור 3.15

• איור 3.16

• 3.5 מטענים מושרים וסיכוך

• איור :3.17 גוף מוליך,תלוי בין לוחות טעונים.על־פני הגוף מופיעים מטענים מושרים.

• איור :3.18 (א) בין הלוחות המקבילים והטעונים שורר שדה אחיד. (ב) כשגוף מוליך ניטרלי מוצב בין הלוחות,מופיעים עליו מטענים מושרים.קווי השדה מתעוותים.

• פרק 4: אנרגיה ופוטנציאל

• 4.1 אנרגיה פוטנציאלית חשמלית

• איור 4.1

• א»ור 4.2

• איור 4.3

• איור AA• העבודה הדרושה,כדי להעביר את המטען q מנקודה A לנקודה ,3שווה במסלול i ובמסלול .2העבודה הכוללת שיש להשקיע כדי להוביל את q במסלול סגורn,־A ל־5 וחזרה ל־4 היא אפס,הואיל ומתקיים ?w b^,a ~ ~w a-,b

• איור :4,5 השדה הכולל e של שני מטענים q 2 ,q x הוא השקול הווקטורי של השדות 1 j%־ .e 2

• א»ור 4.6

• 4.2 פוטנציאל חשמלי

• 4.3 הפוטנציאל בסביבת מטען נקודתי ובסביבת מערכת מטענים

• 4.4 מתח חשמלי

• איור :4.7 השדה (א) והפוטנציאל (ב) כפונקציה של המרחק ממרכזו של כדור עשוי מחומר מוליך,הטעון במטען Q

• איור :4.8 קווי הכוח של השדה החשמלי סביב הדקיו של מצבר.

• איור :4.9 מערכת ניסויית לבדיקת הכוח הפועל על גוף טעון בשדה חשמלי אחיד.תפקיד הלוח האופקי (שבין שני הלוחות הטעונים) הוא לתמוך בכדור המוליך המונח עליו.

• א>ור 4.10

• 4.5 פוטנציאל ואנרגיה

• איור :4.11 תיאור סכימתי של כמה מאפיינים במבנה אפשרי של שפופרת טלוויזיה.שפופרת דומה משמשת באוסצילוסקופ.

• 4.6 משטחים שווי פוטנציאל

• 4.7 הפוטנציאל והשדה (רשות)

• איור :*.12 המשטחים שווי־הפוטנציאל (קווים מרוסקים) וקווי השדה (קווים רציפים) של: (א) מטען נקודתי (ב) שני מטענים שווי־גודל והפוכי־סימן),ג) שני מטענים חיוביים (ד) שני לוחות מקבילים הטעונים במטענים מנוגדים.

• א»ור 4.13

• פרק 5: קיבול ואנרגיה של מוליך טעון

• 5.1 הגדרת הקיבול

• 5.2 אנרגיה של מוליך טעון

• א1»ר :5.1 תיאור סכימתי של גנרטור ואן־דה־גראף.

• שאלות סיכום ליחידה 5

• תשובות לשאלות בגוף יחידה 5

• תשובות לשאלות סיכום ליחידה 5

• ללא כותרת

• נספח: קבועים וביטויים חשובים

• ללא כותרת

• ללא כותרת

• יחידה 6 זרם ישר

• תוכן היחידה

• פרק 1: זרם חשמלי וחוק אוהם

• 1.1 מטענים בתנועה

• 1.2 הגדרת הזרם

• א1»ר :1.1 הזרם החשמלי בתיל מתכת נישא על־ידי אלקטרונים.מאחר שמטעניהם שליליים,כיווץ הזרם הפוך לכיוון תנועת האלקטרונים.

• א1»ר :1.2 הזרם דרך התיל אחיד,בלי קשר למקום שבו הוא נמדד,גם אם שטח החתך של התיל אינו אחיד.

• 1.3 המעגל החשמלי

• איור :1.3 המעגל החשמלי בפנס כיס).א) המעגל הסגור).ב) המעגל הפתוח.

• איור :1.4 תיאור סכימתי של מעגל חשמלי פשוט,כגון זה שבפנס הכיס.

• א»ור 1.5

• 1.4 חוק אוהם

• טבלה :1.1 ההתנגדות הסגולית של חומרים

• איור :1.6 הזרם כפונקציה של המתח (א) במתכת (ב) בשפופרת אלקטרונית).ג) בתמיסה.

• פרק 2: שימושים של חוק אוהם

• 2.1 חישוב הפוטנציאל בעזרת חוק אוהם

• 2.2 נגדים

• איור :2.1 סכימה של המעגל החשמלי בפנס כיס.

• 2.3 חיבור נגדים בטור ובמקביל

• א1»ר :2.2 חיבור נגדים כטור

• איור :2.3 חיבור נגדים במקביל

• איור :2.4 ארבעה נגדים מחוברים במקביל

• 2.4 חיבור מד־זרם ומד־מתח במעגל

• איור :2.5 כדי למדוד את הזרם דרך הנגד,מחברים אליו בטור אמפרמטר.

• א>וף :2.6 כדי למדוד את המתח על הנגד מחבר י ם ' וולטמטר במקביל לנגד.

• איור :2.7 חיבור האמפרמטר והוולטמטר במעגל פשוט.

• א>לר 2.8

• פרק 3: הולכה חשמלית בחומרים שונים

• 3.1 צפיפות הזרם

• איור 3.1

• איור :3.2 כשהזרם אחיד,צפיפות הזרם,J,היא וקטור שגודלו מוגדר כיחס בין הזרם,7,לשטח החתך של המוליךA,

• איור :3.3 צפיפות הזרם כאשר / אינו אחיד על־פני שטח החתך של המוליך.

• א>*ר ;3.4מוליך איהמי נושא זרם המפוזר באופן אחיד על־פני שטח החתד (שטח החתן ניצב לכיוון הזרם.(האיור מסכם את הקשרים בין /־ 'O £,/,־r (המשוואה הראשונה היא וקטורית,ושאר המשוואות הן סקלריות(.

• 3.2 מהירות סחיפה

• 3.3 הולכה חשמלית במתכות

• 3.4 הולכה חשמלית במוליכים למחצה

• אי1ר :3.5 (א) לאטום צורן יש ארבעה אלקטרונים חיצוניים,הקשורים אליו בצורה רופפת למדי.הם מכונים אלקטרוני ערכיות).ב) בגביש של צורן,כל אטום קשור לארבעה אטומים שכנים באמצעות זוגות של אלקטרוני ערכיות משותפים.על כל אלקטרון כזה אפשר לומר שמסלולו מקיף את שני האטומים השכנים.

• 3.5 הולכה חשמלית במבדדים

• 3.6 הולכת חשמל בתמיסות

• איור 3.6

• איור :3.7 כאשר מטבילים בחומצה גופרתית mnopbN (H 2 SO 4 ) של נחושת ואלקטרודה של אבץ, ומחברים אותן באמצעות אמפרמטר,מתגלה זרם באמפרמטר.

• 3.7 הולכת חשמל בגזים

• 3.8 על־מוליכות

• א » ור :3.8 ההתנגדות של מדגם מסוים של כספית כפונקציה של הטמפרטורה.ב־4.21

• פרק 4: מעגלי זרם ישר

• 4.1 הסוללה החשמלית

• א»וי :4.1 תא דניאל

• 4.2 כוח אלקטרו־מניע והתנגדות פנימית

• איור :4.2 שתי צורות שבהן אפשר לציין התנגדות פנימית של סוללה swi

• איוו 4.3

• איור 4.4

• איור 4.5

• 4.3 חיבור מקורות מתח בטור ובמקביל

• איור :*.6 (א) חיבור בטור של תאים חשמליים).ב) ייצוג של התאים הללו בסרטוט של המעגל החשמלי.

• איור :4.7 (א) חיבור של תאים חשמליים במקביל).ב) הייצוג של חיבור זה בסרטוט של המעגל החשמלי.הכא"מ הכולל הוא ,8ההתנגדות הפנימית הכוללת, /? ,מקיימת: rr, „ r./? r

• 4.4 ניתוח מעגלי ז"י וחוקי קירכהוף

• איור :4.8 מעגל ובו נקודה מוארקת \d) הארקה מיוצגת בדרך־כלל בעזרת הסמל: ו %< .בדרך־כלל מגדירים את הפוטנציאל של נקודה מוארקת כאפס.

• איור :*.9 מעגל שניתן להתירו בעזרת הכללים לחיבור טורי ומקבילי של נגדים ושל תאים חשמליים.

• איור :4.10 מעגל חשמלי פשוט שאי אפשר להתירו בעזרת כללי החיבור של נגדים בטור ובמקביל).לשם פשטות נניח כי ההתנגדות הפנימית של המקור היא אפס(.

• איור 4.11

• איור 4.12

• פרק 5: הספק במעגל חשמלי

• איור 5.1

• פרק 6: קבלים וחומרים דיאלקטריים

• 6.1 מבנה הקבל

• א1»ר :6.1 תיאור סכימתי של קבל לוחותA. הוא שטח כל אחד מהלוחות \־d הוא המרחק בין הלוחות.

• א1»ר :6.2 דרך מעשית ליצירת קבל.

• א»ור 6.3

• 6.2 הגדרת הקיבול

• 6.3 חיבור קבלים בטור ובמקביל

• איור :bA חיבור בטור של קבלים.

• איור :6.5 חיבור במקביל של קבלים.

• 6.4 האנרגיה האצורה בקבל טעון

• א1*ר :6.6 מעגל הכולל סוללה,קבל ושני נגדים.במצב א זורם מהסוללה זרם דרך R x וטוען את הקבל. הזרם נפסק כאשר המתח על הקבל (V = Q/C) שווה למתח הסוללה.במצב ב הקבל טעון ואין זרם במעגל. במצב ג הקבל מתפרק דרך M 2 הזרם נמשך עד שהמטען על הקבל מתאפס.

• איור 6.7

• 6.5 צפיפות האנרגיה של השדה החשמלי

• 6.6 קבל המכיל חומר דיאלקטרי

• איור :6.9 (א) כאשר יש אוויר בין לוחות הקבל,המטען על הלוח החיובי הוא Q (ב) מכניסים שכבת חומר מבודד בין הלוחות,ואז זורם מטען נוסף מהסוללה,ומטען הקבל עולה ל־.£?'המתח בין הלוחות,בשני המקרים,הוא .V

• איור :6.10 לאחר שהקבל נטען,מנתקים אותו מהסוללה (א) ומכניסים את החומר הדיאלקטרי אל בין הלוחות (ב.(המטען לא משתנה,אך המתח יורד מ־^ ל־.7'

• טבלה :6.1 קבועים דיאלקטריים

• 6.7 התכונות המולקולריות של חומרים דיאלקטריים

• איור 6.11 על דיפול בשדה חשמלי פועל צמד כוחות השואף * לסובב אותו עד שיהיה בכיוון השדה).נזכירך כי המומנט הדיפולי p הוא וקטור שכיוונו - מהמטען השלילי לחיובי(.

• איור :6.12 מולקולות בעלות מומנט דיפולי קבוע,בשדה חשמלי חיצוני: (א) בטמפרטורה נמוכה (למשל ,(-1OO°Cהמולקולות מסתדרות בכיוון השדה).ב) בטמפרטורת החדר,המולקולות מתנודדות הלוך ושוב סביב כיוון השדה,ולכן בכל עת הן מכוונות באופן חלקי בכיוון השדה.

• איור :6.13 (א) תיאור סכימתי של מולקולה לא קוטבית כאשר לא פועל עליה שדה חיצוני).ב) אותה מולקולה,בשדה חיצוני.

• איור :6.14 (א) תיאור סכימתי של המולקולות בחומר הדיאלקטרי המקוטב שבין לוחותיו של קבל טעון. (ב) כתוצאה מקיטוב החומר,מופיע מטען חיובי סמוך ללוח השלילי של הקבל,ומטען שלילי סמוך ללוח החיובי.הדבר מחליש את השדה החשמלי השורר בין לוחות הקבל,ואת המתח בין הלוחות.

• איור :6.15 כדור פלסטיק קטן,ניטרלי,נמשך למוט פלסטיק טעון חיובית,בגלל מטענים מושרים הנובעים מקיטוב החומר.

• טבלה :6.1 המשוואות של קבל לוחות מקבילים

• איור :6.16 קבלים המכילים שני חומרים דיאלקטריים.

• 6.8 קבלים במעגלי זרם ישר

• א1»ר 6.17

• א> יי 18 • 6

• איור :6.19 דעיכה אקספוננציאלית של המתח על קבל המתפרק דרך נגד.הגרף סורטט עבור .c = 3/jF fi. = 2,000ti ,V Q = 1OVציר הזמן מכויל באלפיות השנייה (מילישניוול.(

• א1»ר :6.20 כאשר המפסק מחובר לנקודה ,aהקבל נטען דרך R x כאשר המפסק מועבר ל־,6הקבל פורק את מטענו דרך.«"

• איור :6.21 (א) המתח על הקבל במעגל המתואר באיור ,6.20כשהקבל נטען (המפסק במצב .(aהגרף סורטט עבור הערכים: £ = 10V,C = 3 " F fi x = 2,0000 (ב) הזרם על הנגד R x באותו מעגל,בעת שהקבל נטען.

• שאלות סיכום ליחידת 6

• תשובות לשאלות בגוף יחידה 6

• תשובות לשאלות סיכום ליחידה 6

• יחידה 7 השלמות

• תוכן היחידה

• מבוא

• פרק 1: מכפלה סקלרית ומכפלה וקטורית

• 1.1 מכפלה סקלרית

• א1»ר :1.2 כוח F פועל על גוף המונח על מישור והנמצא בנקודה A כעבור זמן,הגוף מגיע לנקודה B העבודה שהכוח ביצע בזמן זה היא: .W = FS-ooseבעזרת המכפלה הסקלרית אפשר להגדיר את העבודה כך.W = F-S -.

• 1.2 מכפלה וקטורית

• א » ור C :1.4 הוא המכפלה הווקטורית של Bn A

• איור :1.5 מציאת ניוונו של c (נאשר (C = AxB בעזרת כלל הבורג הימני.

• 1.3 מהירות זוויתית

• איור :1.6 המהירות הזוויתית היא וקטור,u>,שניצב למישור המעגל (כלומר,לווקטורים .(v^ rגם הווקטורים v >־r מצבים זה לזה.

• א » ור :1.7 על־ידי העתקת נקודת ההתחלה של v למרכז המעגל והעמדת המעגל "על צדו,"הגענו לכך שהווקטורים to, r, v הם במצב דומה לזה של A, B, C באיור .1.4

• 1.4 סיכום

• פרק 2: תנועה של גוף קשיח

• 2.1 הגדרת מומנט הכוח

• א » ור :2.1 כוח F פועל על היקפו של גלגל בעל רדיוס r הסובב סביב ציר .0גודלו של מומנט הכוח הוא Fsind JVrFsinS הוא רכיב הכוח הניצב לזרוע הכוח. =

• איור :2.2 המומנט N .N אם של הכוח הם F מוגדר כמכפלה הווקטורית של 1 r־,Fכאשר r היא זרוע הכוח: *. F = rxF במישור N ^c-yיהיה על ציר ה־ ־. אס נזיז את נקודות ההתחלה של P-n F ל־,0הקשר בין 1 F,r־N יהיה דומה לקשר בין C 1 B,A באיור .1.4

• א»ור 2.3

• 2.2 תנאים לשיווי משקל של גוף קשיח

• איור :2.4 שני כוחות,שווים בגודלם ומנוגדים בכיוונם,פועלים על גוף קשיח.קווי הפעולה של הכוחות מקבילים.תנאי 1 לשיווי משקל מתקיים (1F\ = 0) אך תנאי 2 אינו מתקיים,כי שני הכוחות יוצרים מומנט שונה מאפס.לכן,הגוף יבצע תנועת סיבוב.ציר הסיבוב יישאר קבוע במרחב (כלומר,אין תנועה העתקית.(

• איור :2.5 אם זרוע הכוח ביחס ל־0 היא \<\ אזי זרוע הכוח ביחס ל־?היא R + r , 1־ . r ,'

• 2.3 מרכז המסה של גוף קשיח

• א1»ר :2.6 על מסה נקודתית, ,"1הנמצאת במנוחה,מתחילים לפעול ברגע t 0 ארבעה כוחות , = כמתואר באיור.המסה תנוע בכיוון ציר * ,כאילו פעל עליה כוח יחיד .F 2N =

• א1*ר :2.7 ארבעת הכוחות,שהופיעו באיור ,2.6פועלים על גוף קשיח,באופן שהמומנט השקול אינו אפס.

• איור :2.8 כוחות הכבידה על חלקיקי מסה של גוף,שממדיו קטנים ביחס לממדי כדור־הארץ,מקבילים בכיווניהם.השקול שלהם הוא משקל הגוף: .Im ; g = Mg

• איור :2.9 (א) כאשר תוליס גוף בנקודה ,Aהמומנט השקול של כוח הכובד שואף לסובב אותו).ב) הגוף נמצא בשיווי משקל סטטי,כאשר מרכז המסה,0,הוא על הקו האנכי העובר 1־A המומנט של כוח הכובד הוא,במקרה זה,אפס.

• איור :2.10 כאשר הנובה של מרכז המסה,מעל מישור ייחוס, משתנה בשיעור ,Ah השינוי באנרגיה הפוטנציאלית של הגוף הוא rnghh

• 2.4 מרכז המסה של מערכת של חלקיקים

• פרק 3: תנע זוויתי

• 3.1 תנע זוויתי כמכפלה וקטורית

• איור :3.1 התנע הזוויתי,J,של מסה נקודתית, ,"1הנעה במעגל.

• א1*ר ;3.2חלקיק נע במעגל במהירות משיקית קבועה,ט.כשהוא ב־4 התנע הזוויתי שלו ביחס ל־0 על היקף המעגל הוא ft 7hwj,2maff הוא רדיוס המעגל (כי .(r = 2ftכאשר החלקיק ב־r = 0 ,0 ולכן = 0 /־.

• 3.2 תנע זוויתי של גוף קשיח ומומנט ההתמד

• א1>ר 3.3

• 3.3 חישוב מומנט ההתמד של גופים פשוטים

• א1»ר :3.4 מומנט ההתמד של חישוק דק,ביחס לציר סיבוב המאונך למישור החישוק ועובר במרכזו,הוא: I = Mr 2

• א»ור 3.5

• איור :3.6 הגוף שבאיור הוא דיסקה דקה בעלת צורה שרירותית.ציר בי עובר דרך מרכז המסה של הדיסקה וציר אי מקביל לו.לפי משפט שטיינר: / = / c + Me 2 כאשר / c הוא מומנט ההתמד ביחס לציר בי ו־/ הוא מומנט ההתמד ביחס לציר א.'המשפט נכון לגבי כל גוף ולא רק לגבי גוף שטוח,כמו זה המתואר באיור.

• פרק 4: צמיגות וחוק סטוקס

• 4.1 תנועת גוף בזורם

• 4.2 חוק סטוקס

• טבלה :4.1 הצמיגות ף של כמה נוזלים וגזים (כל הערכים הם ב־,20°0אלא אם כן צוין אחרת(.

• 4.3 מהירות גבולית

• 4.4 החיכוך בין שכבות הזורם

• א»ור :4.1 לוח נע ביחס ללוח אחר,כשביניהם חוצץ נוזל.שכבת הנוזל הסמוכה ללוח העליון נעה יחד אתו במהירות .vהנוזל שבתווך זורם בשכבות,כשמהירות הזרימה פוחתת ככל שהשכבה נמוכה יותר.

עמודים:

1  2  3  5  6  7  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  
28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  
53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  
79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  
104  105  106  107  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  
130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  
155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  
180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  203  205  206  
207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  231