» נושאי לימוד
» נושאי לימוד
יום ראשון 22 בדצמבר 2024
אנרגיית כבידה
דף ראשי  עבודה ואנרגיה  אנרגיית כבידה גרסה להדפסה

אנרגיית כבידה:


נסתכל על עוד מקרה של איבוד אנרגיה קינטית, ונסתכל לאן הולכת האנרגיה:
נתבונן בכדור בעל מסה m, הנזרק למעלה במהירות v. האנרגיה ההתחלתית שלו היא. אנו כבר יודעים לחשב את הגובה בו הוא ייעצר (=הגובה המקסימלי אליו יגיע לפני שיפול חזרה) לפי הנוסחה

נציב את הנתונים המתאימים (x0=0, v=0, a=-g):

כלומר, הדרך x אותה עובר הכדור עד לעצירה היא:

(אם נזכור שעפ"י החוק השני של ניוטון g=F/m, נראה שבעצם זו אותה נוסחה כמו בנוסחת מרחק הבלימה שדיברנו עליה קודם, והסיבה פשוטה- בשני המקרים מדובר בעבודה של כח בולם קבוע).

 

בנקודת שיא הגובה מהירותו של הכדור אפס, ולכן גם האנרגיה הקינטית אפס. לאן נעלמה האנרגיה הקינטית?

 

התשובה היא שהאנרגיה הקינטית היא עכשיו אנרגיה פוטנציאלית כובדית. אם נעזוב את הכדור מהגובה אליו הגיע, הוא יתחיל להאיץ כלפי מטה, וכשיחזור לנקודת זריקתו הראשונה, תהיה האנרגיה הקינטית שלו כפי שהיתה בהתחלה.
כלומר, ישנו מצב בו אין אנרגיה קינטית לגוף, אך יכולה להיות כזו אם נניח לגוף לנוע. זו מעין צורה של אנרגיה אגורה.

 

כיצד ניתן לחשב כמה אנרגיה יש לגוף בעל מסה m הנמצא בגובה x מעל פני כדור הארץ?

 

נחזור לכדור שלנו ונחשב את העבודה שהופעלה עליו עד שאיבד את האנרגיה הקינטית שלו לגמרי בנקודת שיא הגובה.

הכח שהופעל על הגוף הוא כח הכבידה mg-. (המינוס בגלל הכיוון- כלפי מטה).
הכח הופעל לאורך דרך של x מטרים, ולכן העבודה (השלילית!) שבוצעה על הגוף (ע"י כדור הארץ, שהרי הוא הפעיל את הכח) היא m×g×x-.

כל האנרגיה ש"נלקחה" ע"י העבודה הפכה לאנרגיה פוטנציאלית, ולכן ניתן לומר שגוף שנמצא בגובה x מעל פני כדור הארץ, יש לו אנרגיה m×g×x.

 31-01-04 / 23:03  עודכן ,  24-09-03 / 18:07  נוצר ע"י אלון מנור  בתאריך 
 עבודת כח החיכוך - הקודםהבא - אנרגיית קפיץ 
תגובות הקוראים    תגובות  -  0
דרכונט
מהי מערכת הדרכונט?
אינך מחובר, להתחברות:
דוא"ל
ססמא
נושאי לימוד
חיפוש  |  לא פועל
משלנו  |  לא פועל
גולשים מקוונים: 3