שימור תנע

שלח תגובה
noy
הודעות: 4
הצטרף: 18:09 29/07/2016

שימור תנע

שליחה על ידי noy » 12:17 31/07/2016

היי,
משהו בהבנה שלי לא מסתדר לגבי שימור תנע.
הרי בשימור תנע אמור להישמר הגודל והכיוון (כי זה וקטור), אבל אני לא מבינה למה בשאלה 5 בתרגיל בית 9 יש שימור תנע.
אמנם אני מסתכלת על כל המערכת, אבל מי אמר לי בוודאות שהמהירות של הקליע עברה לבול עץ? או שזו ההנחה שאני עושה?
ואם ככה אז למה בתרגיל 3 בשאלות הפתוחות במבחן 2016 לא היה שימור תנע??
אני לא מבינה מתי אני מניחה שימור תנע ומתי לא.


סליחה על החפירה ומקווה שאצליח להבין את זה מתישהו בחיים. :shock:

simba
הודעות: 285
הצטרף: 13:14 01/08/2010

Re: שימור תנע

שליחה על ידי simba » 12:47 31/07/2016

שלום נוי,

אנסה להסביר, אבל קודם כל אני רוצה לחדד נקודה סמנטית.
אנחנו לא "מניחים" שימור תנע ברמה העקרונית. אנחנו טוענים שמתקיים שימור תנע (דבר שסטודנטים שעושים מעבדה בפיסיקה בודקים בניסוי במעבדה),
כאשר אין כוחות חיצוניים שפועלים על המערכת.
ההגדרה קצת מעורפלת מכיוון שאת תמיד יכולה לשאול מהי המערכת.
התשובה לכך היא שאת מחליטה מהי מבחינתך המערכת, ואז את צריכה לקחת את כל הגופים שמרכיבים את המערכת במשוואות שלך, ולראות אילו כוחות חיצוניים פועלים עליהם.

לדוגמא בשני התרגילים המדוברים:

בתרגיל הבית אנו חושבים על מערכת המרכבת מהקליע ומבול העץ. הכוחות החיצוניים הפועלים על המערכת הם הכבידה והמתיחות, ושניהם ברגע הפגיעה ניצבים למהירות.
משום כך ברגע הפגיעה אין כוחות חיצוניים הפועלים על המערכת בכיוון האופקי, ולכן יש שימור תנע בכיוון זה.

בתרגיל מהמבחן, הציר מקבע את הדיסקה ומאפשר לה רק להסתובב. הציר יכול להפעיל כל בכל כיוון, ובין היתר גם בכיוון המהירות.
משום פועל כוח חיצוני ברגע ההתנגשות גם בכיוון האנכי וגם בכיוון האופקי, ואין שימור תנע קווי בבעיה.

אם ההסבר על התרגיל מהמבחן לא ברור את יכולה לחשוב על זה מנקודת מבט אחרת.
אנחנו יכולים בקלות לחשב מהנתונים את המתקף האופקי שפעל על הקליע במהלך ההתנגשות:

\(J_x=\Delta p_x= m(v_f-v_i)=-0.01*200=-2{\text{kg*m}\over\text{sec}}\)

מאחר והציר מקבע את הדיסקה, התנע הקווי של מרכז המסה שלה לפני ואחרי ההתנגשות הוא 0.

מכאן התנע הכולל של המערכת לא נשמר על לפי החישוב שלנו.
במקרה זה, שינוי התנע הקווי עבור המערכת כולה, שווה לשינוי התנע של הכדור.

יאיר

noy
הודעות: 4
הצטרף: 18:09 29/07/2016

Re: שימור תנע

שליחה על ידי noy » 12:53 31/07/2016

תודה רבה יאיר,
ובעיקרון אם בשאלה מהמבחן לא היה לי ציר שמקבע את הדיסקה - אז היה לי שימור תנע??

simba
הודעות: 285
הצטרף: 13:14 01/08/2010

Re: שימור תנע

שליחה על ידי simba » 13:01 31/07/2016

בדיוק.

כמו שאת רואה מתוך ההסבר שלי, הציר הוא מאוד מהותי בהיבט הזה.
הוא זה שיוצר את כל ההבדל.

את יכולה גם לחשוב מה היה קורה לדיסקה אם לא היה ציר.

אם תחשבי על זה, ללא הציר הדיסקה הייתה זזה נכון?

העובדה שהיא לא זזה כתוצאה ממהתנגשות, שזו אמירה שקולה לטענה שיש ציר שמקבע אותה,
ממחישה את ההבדל בין המקרים.

יאיר

שלח תגובה

חזור אל “- פיסיקה 1ג (במקור למדעי החיים)”