10 תשובות
צריך לראות מה כוח החיכוך הקינטי המקסימלי, הכוח שצריך כדי שהגוף יזוז בתאוצה הוא שווה בגודלו לכוח החיכוך הקינטי (טכנית הוא צריך להיות מעט יותר גדול, אבל מעגלים את זה לכוח החיכוך).
על מנת שהגוף יאיץ שקול הכוחות עליו צריך להיות גדול מאפס. אני לא יודע מה המקרה הספציפי שלך אבל שיהיה פשוט מספיק כוח לכיוון מסוים שיוציא את הגוף ממצב שבו שקול הכוחות עליו הוא אפס.
שואל השאלה:
אבל איך אני יכולה לחשב את זה אם אני לא יודעת מה התאוצה?
אבל איך אני יכולה לחשב את זה אם אני לא יודעת מה התאוצה?
אנונימית
התאוצה פשוט צריכה להיות שונה מאפס ולכן שקול הכוחות שונה מאפס.
שואל השאלה:
אבל זאת יכולה להיות כל תאוצה?
אם אני אפעיל יותר כוח התאוצה תגדל. מה התאוצה המינימלית? אפס?
אבל זאת יכולה להיות כל תאוצה?
אם אני אפעיל יותר כוח התאוצה תגדל. מה התאוצה המינימלית? אפס?
אנונימית
שואל השאלה:
.
.
אנונימית
ברגע שסכום הכוחות הפועלים על הגוף הוא גדול מ-0 הגוף מתחיל לנוע בתאוצה.
ככל שהכוח יהיה גדול יותר התאוצה תגדל.
פה יש לך כוח חיכוך, אז את צריכה לראות מה כוח החיכוך המקסימלי, לאפס אותו עם הכוח שאת מפעילה על הגוף ואז לראות מה הכוח הפועל הוא.
ככל שהכוח יהיה גדול יותר התאוצה תגדל.
פה יש לך כוח חיכוך, אז את צריכה לראות מה כוח החיכוך המקסימלי, לאפס אותו עם הכוח שאת מפעילה על הגוף ואז לראות מה הכוח הפועל הוא.
התשובה פה היא בדיוק מתי שהתאוצה משתנה מאפס. זאת אומרת מתי שהכוח האופקי שהוא מפעיל יהיה שווה לכוח החיכוך. אני בכוונה מדגיש אופקי כי בשאלה הוא דוחף בזווית.
למעשה מדובר במצב של סף תנועה.
תמיד כשהארגז נמצא על המשטח במנוחה והאדם מפעיל על הארגז כוח, יפעל על הארגז כוח חיכוך סטטי במקביל למשטח, שכן אין תנועה יחסית בין הארגז לבין המשטח. כוח החיכוך הסטטי ישמש ככוח מאזן - מטרתו לגרום לשקול הכוחות הפועלים על הארגז להיות 0. ברגע שהאדם יפעיל כוח שהוא גדול יותר מהכוח המינימלי הדרוש להזזת הארגז, כוח החיכוך שיפעל על הארגז יהפוך מסטטי לקינטי, שכן במצב זה יש תנועה יחסית בין הארגז לבין המשטח. אבל במעבר מחיכוך סטטי לחיכוך קינטי יש שלב ביניים - שבו פועל כוח החיכוך הסטטי המקסימלי. הוא פועל כשהגוף מאוד קרוב ללזוז, ורק עוד הגדלה או הקטנה מזערית של גורם מסוים (לרוב כוח) תגרום לאותו הגוף לזוז וכוח החיכוך הסטטי המקסימלי יהפוך לחיכוך קינטי. קוראים למצב הזה "סף תנועה".
מה שקורה הוא שכוח החיכוך הסטטי המקסימלי פועל בניגוד לכיוון שאליו הארגז שואף לזוז (במקרה הזה - הארגז שואף לזוז ימינה אז כוח החיכוך יפעל שמאלה, שכן האדם מפעיל כוח ימינה על הארגז ומנסה להקנות לו תאוצה בכיוון ימין. הארגז במנוחה ולכן אם תהיה לו תאוצה לכיוון ימין, גם כיוון מהירות יהיה ימינה ומהירותו תגדל לכיוון לזה בהתאם לתאוצה). במצב שבו פועל כוח החיכוך הסטטי המקסימלי, למרות שהגוף שואף לזוז, עלינו עדיין להתייחס אל הגוף כאילו הוא במנוחה - וכאמור במקרה זה סכום הכוחות הפועלים על הגוף יהיה 0 לפי החוק הראשון של ניוטון, גם בציר ה- x וגם בציר ה- y. לכן, כדי לפתור את השאלה - עלייך לחקור את הכוחות הפועלים על הארגז (אל תשכחי שפועל כוח חיכוך סטטי *מקסימלי* משמאל), פרקי את הכוחות לרכיבים (שימי לב שהכוח שמפעיל האדם על הארגז הוא זוויתי ולא אופקי או אנכי ולכן יש לפרק גם אותו לרכיב בשני הצירים) ובכל ציר תעבדי עם המשוואות המתאימות.
אל תשכחי שלכוח החיכוך הסטטי המקסימלי, בניגוד לכוח החיכוך הסטטי הרגיל, יש נוסחה והיא fs(max.)=us*n
(us - מקדם החיכוך הסטטי).
משם אם תעבדי נכון עם המשוואות ועם הנתונים שיש לך, את אמורה לקבל את התשובה.
מקווה שההסבר מובן.
תמיד כשהארגז נמצא על המשטח במנוחה והאדם מפעיל על הארגז כוח, יפעל על הארגז כוח חיכוך סטטי במקביל למשטח, שכן אין תנועה יחסית בין הארגז לבין המשטח. כוח החיכוך הסטטי ישמש ככוח מאזן - מטרתו לגרום לשקול הכוחות הפועלים על הארגז להיות 0. ברגע שהאדם יפעיל כוח שהוא גדול יותר מהכוח המינימלי הדרוש להזזת הארגז, כוח החיכוך שיפעל על הארגז יהפוך מסטטי לקינטי, שכן במצב זה יש תנועה יחסית בין הארגז לבין המשטח. אבל במעבר מחיכוך סטטי לחיכוך קינטי יש שלב ביניים - שבו פועל כוח החיכוך הסטטי המקסימלי. הוא פועל כשהגוף מאוד קרוב ללזוז, ורק עוד הגדלה או הקטנה מזערית של גורם מסוים (לרוב כוח) תגרום לאותו הגוף לזוז וכוח החיכוך הסטטי המקסימלי יהפוך לחיכוך קינטי. קוראים למצב הזה "סף תנועה".
מה שקורה הוא שכוח החיכוך הסטטי המקסימלי פועל בניגוד לכיוון שאליו הארגז שואף לזוז (במקרה הזה - הארגז שואף לזוז ימינה אז כוח החיכוך יפעל שמאלה, שכן האדם מפעיל כוח ימינה על הארגז ומנסה להקנות לו תאוצה בכיוון ימין. הארגז במנוחה ולכן אם תהיה לו תאוצה לכיוון ימין, גם כיוון מהירות יהיה ימינה ומהירותו תגדל לכיוון לזה בהתאם לתאוצה). במצב שבו פועל כוח החיכוך הסטטי המקסימלי, למרות שהגוף שואף לזוז, עלינו עדיין להתייחס אל הגוף כאילו הוא במנוחה - וכאמור במקרה זה סכום הכוחות הפועלים על הגוף יהיה 0 לפי החוק הראשון של ניוטון, גם בציר ה- x וגם בציר ה- y. לכן, כדי לפתור את השאלה - עלייך לחקור את הכוחות הפועלים על הארגז (אל תשכחי שפועל כוח חיכוך סטטי *מקסימלי* משמאל), פרקי את הכוחות לרכיבים (שימי לב שהכוח שמפעיל האדם על הארגז הוא זוויתי ולא אופקי או אנכי ולכן יש לפרק גם אותו לרכיב בשני הצירים) ובכל ציר תעבדי עם המשוואות המתאימות.
אל תשכחי שלכוח החיכוך הסטטי המקסימלי, בניגוד לכוח החיכוך הסטטי הרגיל, יש נוסחה והיא fs(max.)=us*n
(us - מקדם החיכוך הסטטי).
משם אם תעבדי נכון עם המשוואות ועם הנתונים שיש לך, את אמורה לקבל את התשובה.
מקווה שההסבר מובן.
הכוח המינימלי כדי שיזוז הוא כל כוח שלא בגודל אפס