|
|
עמוד:157
נרשום עבור כל גוף שתי משוואות : y y ( LF = am £ F = ajn ד . פתור את מערכת המשוואות ומצא את התאוצות של הגופים השונים . את מערכת הצירים נשאף לבחור כך שמירב הכוחות יהיו בכיוון אחד הצירים , או שהכוח השקול יהיה בכיוון אחד הצירים . לכן בתנועה על מישור משופע , בחרנו את ציר x במקביל למישור . אין חובה להשתמש באותה מערכת צירים לכל הגופים שבמערכת . באיור 3 . 12 מתוארות שלוש מערכות שבכל אחת מהן יש שני גופים הקשורים בחוט . כדי למצוא את התאוצה , בכל אחת מהמערכות הללו , נוח להגדיר מערכות צירים שונות לשני הגופים שבמערכת . מערכות ייחוס אינרציאליות בדוגמאות שבאיור , 3 . 12 מערכות הצירים השונות נבדלות זו מזו בנטייה של ציר * ביחס לאופק , ואולם הצד השווה בכולן הוא שהן נמצאות במנוחה ביחס למישור המשופע . לעתים עלינו לבחור בין שתי מערכות צירים הנמצאות בתנועה זו ביחס לזו . חשוב , למשל , על אנייה השטה בים שקט , במהירות קבועה ובקו ישר . נניח שחובב פיסיקה המפליג על האנייה מקים מעבדה קטנה בתאו ומבצע שם ניסויים במכניקה . באיזו מערכת צירים עליו לבחור לצורך תיאור תוצאות הניסוי , במערכת צירים הצמודה לאנייה או במערכת צירים הצמודה לכדור הארץי כשבוחרים במערכת צירים אחת מבין כמה מערכות הנעות זו ביחס לזו , מכנים את המערכת הנבחרת בשם מערגת ייחוס , ( reference frame ) משום שביחס למערכת זו ( הנחשבת נחה ) מודדים את התנועות של הגופים שבהם דנים . השאלה היא אפוא איזו מערכת ייחוס עדיפה — האנייה או כדור הארץ ? מיד ניווכח כי כל עוד האנייה נעה במהירות קבועה ובקו ישר , אין הבדל בין שתי מערכות היחוס הללו . ראינו ביחידה הקודמת כי אם האנייה נעה במהירות , u אזי גוף הנע ביחס לאנייה במהירות Vj ינוע ביחס לכדור הארץ במהירות , v כאשר ( משוואה זו נכונה כל עוד המהירויות קטנות ביחס למהירות האור , כפי שנראה בחלקו השני של הקורס ( . אם נגזור את המשוואה האחרונה לפי הזמן , ונזכור כי du / dt = 0 ( האנייה שטה במהירות קבועה ) נמצא כי . a = & נכפול במסת הגוף m ונקבל , ma = ma ולפי החוק השני של ניוטון : Xf 2 = EFj כלומר , הכוח השקול הפועל על הגוף במערכת צירים אחת , הוא אותו כוח שקול שיפעל איור 3 . 12
|
|