מכניקה - תנועה

1.     תנועה

תנסו לענות על מספר שאלות:

א.     האם אני נמצאת בתנועה כשאני יושבת בכסא? 

ואם הכסא נמצא באוטובוס?

ב.     האם אני בתנועה לגבי חברתי שיושבת לידי באוטובוס? מעניין מה עניתם! 

 ג.     הציפור עולה מעלה באותה מהירות כמו כדור פורח. האם היא רואה אותו עולה או יורד, או אולי לא זז??

מתברר שאין מצב מנוחה. כשאנחנו יושבים, אנחנו נעים עם כדור הארץ במהירות בערך 1600km/h.  

סתם להשוואה, מהירות המטוס בסביבות 800km/h ביחס לכדה"א. איך ההרגשה? כאן כדאי להזכיר את אינשטיין. הוא אמר שהכל יחסי: אם מישהי מפטפטת עם חברה שעה – זה לא מספיק זמן, אך אם היא יושבת על תנור חם דקה – המון זמן! הכל יחסי. 

ד. מדוע לטוס לארה"ב לוקח יותר זמן מלחזור חזרה לארץ? 

ה.  אם אדם הולך על דרגנוע נגד תנועתו, הוא מתקדם מהר יותר או לאט יותר?

התשובות:

א.     מצב המנוחה הוא יחסי. ביחס לכסא או לרצפה בחדר אני במנוחה, אך ביחס לאוטובוס העובר מול חלוני או אדם שהולך אני בתנועה, כי אני מתרחקת או מתקרבת אליהם. ולא משנה מי נוסע. האוטובוס מתרחק ממני, אני מתרחקת מהאוטובוס, אנחנו מתרחקים באותה מהירות זה מזה. כמו כן גם אני וגם האוטובוס נמצאים בתנועה יחד עם כדה"א ביחס לירח ולכל הגופים בחלל. 

ב.     אם הכסא שלי נמצא באוטובוס הנוסע, אני נמצאת במנוחה ביחס לאוטובוס, וגם ביחס לחברתי אם היא יושבת או עומדת, אך שתינו בתנועה ביחס לכל הגופים שבחוץ.

ג.     הציפור רואה את הכדור הפורח כל הזמן מולה והמרחק ביניהם לא משתנה, לכן לגבי הציפור הכדור לא נע. לגבי כל הגופים האחרים הציפור רואה אותם בתנועה.

ד.     זמן טיסת המטוס לארה"ב ארוך יותר לעומת זמן הטיסה בחזרה. בכיוון אחד כדה"א מסתובב בכיוון הטיסה. כאילו המטרה כל הזמן מתרחקת קצת. בדרך חזרה טסים נגד הסיבוב של כדה"א, כאילו המטרה מתקרבת.

ה.     אתם בטח מכירים דרגנוע בקניונים או בנמל תעופה. אם אדם הולך בדרגנוע במהירות של הדרגנוע, הוא נמצא באותו המקום לגבי הקיר או הרצפה. אך אם הוא ירוץ, הוא יתקדם בכיוון הנגדי, ואם ילך לאט יותר, יתקדם בכיוון הדרגנוע אך במהירות קטנה יותר. תזהרו לא ליפול בדרגנוע!  

תאוצה

תאוצה זוהי הגדלת המהירות. תאוטה זוהי הקטנת המהירות. אם גוף לא משנה את מהירותו, הוא נע בשוות-מהירות.

1. מה דעתכם, האם תפוח הנופל מהעץ, הוא מאיץ, מאט או נופל במהירות קבועה?

2. האם הכדור הנזרק מעלה, הוא מאיץ, מאט או עולה במהירות קבועה?

3. אם ילד מאחר לבית-ספר, הוא צריך להאיץ, להאט או ללכת במהירות קבועה?           בחר תשובה נכונה:

א. להאיץ  ב. להאט  ג. לעצור ולחשב מסלול מחדש  ד. לחפש ב-WAZE

4. מתי מטוס מאיץ: בהמראה או בנחיתה?

התשובות:

1. התפוח מאיץ. לכדה"א יש כוח משיכה, כל הגופים בקרבתו נמשכים אליו. אם התפוח נופל מגובה לא גבוה, הוא מגדיל את מהירותו במשך זמן קצר, ואז בנפילה כמעט לא נפגע. אך אם הוא נופל מגובה רב, בדרך הוא הגביר את מהירותו במידה רבה ובפגיעה עם הקרקע הוא מתרסק.

2. הכדור הנזרק מעלה קיבל מהירות מהספורטאי. כדה"א מושך אותו מטה, לכן הוא מאט עד לעצירתו הרגעית ומיד מתחיל ליפול.

3. אם הילד רוצה ללמוד ולהצליח, הוא צריך להאיץ כדי להספיק לשיעור. אך אם יש לו מטרות אחרות, אפשר להשתמש בתשובות אחרות.

4. המטוס מאיץ בהמראה. הוא מתחיל ממהירות אפס בקרקע, מגדיל את מהירותו למהירות המתאימה כדי להתנתק מהקרקע. בנחיתה מטוס צריך להאט, להקטין את מהירותו עד לאפס כדי לעצור.