|
|
עמוד:120
ב . מצא את זמן הסיבוב T עבור . 6 = 15 ° , L = 0 . 4 m ג . באיזו מהירות משיקית תהיה , 0 = 45 ° אס ? L = 0 . 4 / 71 כל הדוגמאות שתוארו לעיל עסקו בתנועה מעגלית במישור האופקי . איור 3 . 16 מתאר תנועה מעגלית במישור אנכי . כדור קטן קשור בחוט לטבעת המקיפה מוט חלק . מקנים לכדור מהירות ט והוא סובב במעגל זקוף . משיקולי אנרגיה אפשר להראות שמהירות הכדור אינה קבועה לאורך המסלול . ככל שהוא גבוה יותר , מהירותו קטנה יותר , משום שהאנרגיה הפוטנציאלית גדלה על חשבון האנרגיה הקינטית . בשאלה 3 . 6 ראינו כי התאוצה בכיוון המרכז היא v 2 / R גם בתנועה מעגלית במהירות משתנה . לכן הכוח הצנטריפטלי בכל נקודה במסלול הוא mv 2 / R כאשר v היא המהירות הרגעית באותה נקודה . לכל אורך המסלול פועלים על הכדור שני כוחות : משקלו , mg , והמתיחות בחוט T , איור 3 . 17 מתאר את הכוחות הללו בנקודה הנמוכה ביותר ובנקודה הגבוהה ביותר במסלול . בשתי נקודות אלו , הכוחות הם על הקו המחבר את הכדור למרכז המעגל . בנקודה הנמוכה ביותר , הכוח השקול הפועל על הכדור הוא . 7 } - mg כוח זה הוא הכוח הצנטריפטלי . לכן מתקיים : בנקודה הגבוהה ביותר במסלול , המתיחות והמשקל הם באותו כיווץ . גם הפעם הכוח הצנטריפטלי שווה לכוח השקול , שהוא . T + mg שאלה 3 . 11 א . היעזר בשיקולי אנרגיה והבע את v באיור 3 . 17 באמצעות v ו' J ? ב . מהי המהירות המינימלית trt שבה עדיין תתקיים תנועה מעגלית ) ? הדרכה : במהירות זו = 0 י . 7 מהירות זו נקראת מהירות גבולית ( . ג . כדור שמסתו 0 . 02 ק"ג תלוי בחוט שאורכו 0 . 2 מ . ' מהי המהירות rcn , המינימלית ( איור ( 3 . 17 שיש להקנות לו כדי שיבצע תנועה מעגלית אנכית ? מצא גם את v ואת המתיחויות 7 \ ו י . 7 איור 3 . 17 איור 3 . 16
|
|