מצגת אנרגיית תנועה

Report
‫אנרגית תנועה (קינטית)‬
‫אנרגית תנועה‪( -‬אנרגיה קינטית)‪ .‬אנרגיה שיש‬
‫לגוף מסוים עקב שינוי תנועתו‪.‬‬
‫סימון ‪Ek :‬‬
‫•למכונית המשנה את מהירותה‪...‬‬
‫•כאשר אובייקט משנה את מהירותו אנרגיית‬
‫התנועה שלו גדלה או קטנה בהתאם‬
‫אנרגית תנועה (קינטית)‬
‫הגדרה מורחבת‬
‫בכל תזוזה ותנועה תמונה אנרגית תנועה‪ .‬היא‬
‫“אחראית” לכל התרחשות בעולם‪ .‬בעזרתה‬
‫אנחנו הולכים‪ ,‬אוכלים ומבצעים כל פעולה‪.‬‬
‫האנרגיה הזאת נוצרת לעיתים מאנרגיה כימית ‪-‬‬
‫למשל אצל בן אדם שהולך‪ ,‬אנרגית התנועה‬
‫באה מהאוכל שמעובד בגוף ומומר לאנרגיה‬
‫כימית‪ ,‬ובמכונית נוסעת האנרגיה מומרת‬
‫מאנרגיה כימית בשרפת דלק‪.‬‬
‫דוגמאות לאנרגיית תנועה מחיי היום יום‪.‬‬
‫אנרגיית תנועה קיימת בכל מקום‪ ,‬בהרבה תהליכים‪ ,‬תופעות‬
‫ושימושים‪:‬‬
‫• בבית‪ :‬מאוורר המשנה תנועתו‪.‬‬
‫• מים זורמים מהברז‪.‬‬
‫• תקליט‪/‬דיסק הנע בפטיפון‪.‬‬
‫• אנרגיית השרירים מאפשרת לגופנו לנוע‪.‬‬
‫• כוכבים‪ ,‬שביטים‪ ,‬מטאורים וכדור הארץ הנעים סביב השמש‬
‫ולגופים אחרים בחלל‪.‬‬
‫• חלקיקי החומר (אטומים‪/‬מולקולות שבונים את החומרים‬
‫והגופים נמצאים בתנועה‪ ,‬לכן יש להם אנרגיית תנועה‪.‬‬
‫עמוד ‪ 123‬שאלה ‪1‬‬
‫במה תלויה אנרגיית התנועה ?‬
‫הקשר בין מסת הגוף לבין אנרגיית התנועה שלו‪:‬‬
‫• ניסוי ‪– 1‬השפעת מסת הגוף על אנרגיית‬
‫התנועה שלו‪( .‬עמוד ‪)126‬‬
‫עבודה‬
‫• עמוד‪ 126- 128‬לקרוא ולענות על שאלות ‪.2-9‬‬
‫• ‪ .1‬מהו מטאוריט?‬
‫‪ .2‬למה מתגלגלת אנרגיית התנועה של המטאוריט‬
‫בהיכנסו לאטמוספרה?‬
‫‪ .3‬מהו "כוכב נופל"?‬
‫‪ .4‬מה קורה למטאוריט אחרי שחדר‬
‫לאטמוספרה?‬
‫‪ .5‬מדוע יש על הירח הרבה מכתשים?‬
‫ניסוי ‪ -2‬השפעת מהירות הגוף על‬
‫אנרגיית התנועה שלו (עמוד ‪)128‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מטרת הניסוי‪ :‬לבדוק מהי השפעת מהירות‬
‫הגוף על אנרגיית התנועה שלו‪.‬‬
‫שלב א‪ :‬בדיקת מסות שונות באותה מהירות‬
‫א‪ .‬ככל שאנרגיית התנועה של הכדור גדולה‬
‫יותר הוא יגרום לכדור ‪ 2‬להתגלגל למרחק‬
‫גדול יותר‪.‬‬
‫מסקנה‪ :‬ככל שמסתו של גוף גדולה יותר‬
‫אנרגיית התנועה שלו גדולה יותר‪.‬‬
‫שלב ב'‪ :‬בדיקת אותה מסה במהירויות‬
‫שונות‪.‬‬
‫שלב ג'‪ :‬הגברת המהירות והשפעתה‬
‫על אנרגיית התנועה‬
‫• ב‪ .‬ככל שאנרגיית התנועה של כדור ‪ 1‬גדולה‬
‫יותר הוא יגרום לכדור ‪ 2‬להתגלגל למרחק‬
‫גדול יותר‪.‬‬
‫• מסקנה‪ :‬ככל שמהירותו של גוף גדולה יותר‪,‬‬
‫אנרגיית התנועה שלו גדולה יותר‪.‬‬
‫הגורמים המשפיעים על אנרגיית התנועה‬
‫• הגורמים המשפיעים על אנרגיית התנועה‬
‫הם‪ :‬מסה ומהירות‪.‬‬
‫(מהירות הגוף הנע עשויה להשתנות בהתאם‬
‫לתנאים שבהם הוא נמצא‪ :‬שיפוע המסלול‪,‬‬
‫חיכוך וכו'‪ ,..‬אבל מרגע שהמהירות נקבעת‬
‫כבעלת גודל מסוים אז המהירות לבדה‬
‫משפיעה על אנרגיית התנועה בהתאם לגודלה)‪.‬‬
‫• גוף שמסתו גדולה משל גוף אחר‬
‫ומהירותו זהה לזו של גוף אחר‪,‬‬
‫אנרגיית התנועה שלו גדולה יותר‪.‬‬
‫• גוף שמהירותו גדולה יותר‬
‫ממהירותו של גוף אחר בעל מסה‬
‫שווה‪ ,‬אנרגיית התנועה שלו גדולה‬
‫יותר‪.‬‬
‫עבודה‬
‫• עמוד ‪ 150-151‬העשרה לקרוא ולענות על‬
‫השאלות‪.‬‬
‫• עמוד ‪ 156‬שאלות ‪1-3‬‬
‫הקשר המדויק בין המסה לבין‬
‫אנרגיית תנועה‬
‫• עמוד ‪.133‬‬
‫• עבוד אותה מהירות‪ ,‬כאשר המסה גדלה פי ‪,2‬‬
‫גם אנרגיית התנועה גדלה פי ‪.2‬‬
‫• עמוד ‪ 134‬לקרוא ולענות על שאלות ‪.17 , 16‬‬
‫• כאשר המסה של המשאית גדלה פי מספר‬
‫מסוים‪ ,‬אנרגיית התנועה שלה גדלה פי אותו‬
‫המספר‪.‬‬
‫• עבור שני גופים הנעים במהירות שווה –‬
‫כאשר מסת גוף א' גדולה פי מספר מסוים‬
‫ממסת גוף ב'‪ ,‬אנרגיית התנועה של גוף א'‬
‫גדולה פי אותו המספר מאנרגיית התנועה של‬
‫גוף ב'‪.‬‬
‫הקשר המדויק בין המהירות לבין‬
‫אנרגיית תנועה (עמ' ‪)135‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫כיצד נבדוק את הקשר בין מהירות לבין‬
‫אנרגיית התנועה?‬
‫יש להעניק לגוף אנרגיית תנועה בכמות‬
‫מסוימת ולמדוד את מהירותו של הגוף‪.‬‬
‫ניסוי ‪( 3‬מתואר) – מהירות ואנרגיית תנועה‬
‫(עמוד ‪.)135‬‬
‫עמוד ‪ 135-137‬לקרוא ולענות על השאלות‪.‬‬
‫• ניתן לחשב את אנרגית הגובה של הסלסילה‬
‫‪>--‬אנרגיית הגובה שלה נמסרת לגלגל‪>----‬‬‫הגלגל נע (בגלל נפילת הסלסילה המושכת את‬
‫החוט שמחובר לגלגל)‬
‫הגלגל ממשיך לנוע אחרי השתחררות החוט‬
‫וכשהסלסילה מגיעה לקרקע כל אנרגיית הגובה‬
‫ההתחלתית שלה התגלגלה לאנרגיית התנועה‬
‫של הגלגל‪.‬‬
‫מה אפשר להגיד על אנרגיית הגובה‬
‫של הסלסילה ואנרגיית התנועה של‬
‫הגלגל?‬
‫• על פי חוק שימור האנרגיה אנרגיית התנועה‬
‫שיש לגלגל שווה לאנרגיית הגובה של הסלסילה‬
‫לפני שהיא נשמטה‪.‬‬
‫• כאשר מהירותו של גוף גדלה פי מספר‬
‫מסוים‪ ,‬אנרגיית התנועה שלו גדלה פי אותו‬
‫המספר בחזקת שניים (בריבוע)‪.‬‬
‫• כאשר ריבוע המהירות של גוף גדל פי מספר‬
‫מסוים‪ ,‬אנרגיית התנועה שלו גדלה פי אותו‬
‫מספר‪( .‬ניסוח שונה)‪.‬‬
‫מחשבים אנרגיית תנועה‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫הקשר בין אנרגיית התנועה של גוף נע לבין‬
‫מהירות הגוף ומסתו‪:‬‬
‫באיזה גדלים תלויה אנרגיית התנועה?‬
‫מהירות ומסת הגוף‪.‬‬
‫מה הקשר בין אנרגיית התנועה של גוף שנע‬
‫לבין מהירותו ומסתו?‬
‫• עבור אותה מהירות תנועה של גוף – כשמסת‬
‫הגוף גדולה פי מספר מסוים‪ ,‬אנרגיית התנועה‬
‫שלו גדלה פי אותו מספר‪.‬‬
‫• עבור אותה מסה – כשהמהירות גדולה פי‬
‫מספר מסוים‪ ,‬אנרגיית התנועה גדולה פי‬
‫המספר בריבוע‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מה יקרה אם נשנה גם את המסה וגם את‬
‫המהירות? פי כמה תשתנה אנרגיית‬
‫התנועה?‬
‫אם משנים את המסה פי מספר מסוים ‪,A‬‬
‫ומשנים את המהירות פי מספר מסוים ‪B‬‬
‫‪. A * B2‬‬
‫אנרגיית התנועה משתנה פי‬
‫עמוד ‪ 138‬טבלה‪ -‬לקרוא‬
‫עמוד ‪ 139‬למלא את שתי הטבלאות‪.‬‬
‫נוסחת אנרגיית התנועה‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫הקשר בין אנרגיית התנועה של גוף לבין מסתו‬
‫ומהירותו – ע"י ביטוי מתמטי‪.‬‬
‫נסמן‪:‬‬
‫מסה= ‪( m‬בקילוגרמים)‬
‫מהירות = ‪( v‬מטרים בשנייה)‬
‫אנרגיית תנועה = ‪( EK‬בג'ולים)‬
‫) ‪ ) K‬האות הראשונה במושג ‪kinetic energy‬‬
‫= אנרגיית תנועה)‬
‫• אנרגיית התנועה ‪ EK‬של גוף שמסתו ‪ m‬ק"ג‬
‫ומהירותו ‪ v‬מטר בשנייה גדולה מ‪ 1/2-‬פי ‪mv2‬‬
‫‪.‬‬
‫• ולכן הנוסחה לחישוב אנרגיית תנועה היא‪:‬‬
‫• ‪EK= 1/2mv2‬‬
‫אנרגית תנועה (קינטית)‬
‫מדידה‬
‫אנרגית תנועה נמדדת ביחידות ג’ול‬
‫כדי לחשב את כמות האנרגיה‪ ,‬יש להשתמש בנוסחה המורכבת משני‬
‫גורמים‪:‬‬
‫א‪ .‬המהירות (במטרים לשנייה) סימון ‪ - v‬היחס שבין הזמן לבין‬
‫המרחק שאותו עובר הגוף‪ .‬ניתן למדוד אותה בעזרת שעון וסרגל‪ ,‬או‬
‫מדדים מיוחדים כמו למשל המדד במכונית‪.‬‬
‫ב‪ .‬המסה (בקילוגרם) סימון ‪ - m‬כמותו של חומר‪ .‬נשארת קבועה כל‬
‫עוד לא נעשה שינוי כלשהו בגוף‪ .‬המסה נמדדת בעזרת מאזני כפות‪.‬‬
‫נוסחה‬
‫‪m‬‬
‫‪2-‬‬
‫‪Ek  v2 ‬‬
‫חישוב אנרגיית תנועה‬
‫‪v2*m‬‬
‫‪2‬‬
‫מסה*מהירות‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫הגודל הפיזיקלי‬
‫סמון‬
‫מסה‬
‫מהירות‬
‫‪m‬‬
‫‪v‬‬
‫אנרגיה בגו'לים‬
‫‪EK‬‬
‫=‪EK‬‬
‫היחידה‬
‫ק"ג‬
‫מטר לשניה‬
‫גו'לים‬
‫מהי אנרגיית התנועה של מכונית שמסתה ‪50‬‬
‫ק"ג ומהירותה ‪ 90‬מטר לשניה?‬
‫יש להקפיד על יחידות!!!!‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ק"מ בשעה כמה זה מטר בשנייה?‬
‫כמה מטרים יש בק"מ?‬
‫‪ 1000‬מטרים = ‪ 1‬ק"מ‬
‫כמה שניות יש בשעה?‬
‫‪ 36000=60*60‬שניות‪.‬‬
‫לכן‪:‬‬
‫‪ =1‬ק"מ‪/‬שעה = ‪ 1000 /3600‬מטר‪/‬שנייה= ‪1 /3.6‬‬
‫מטר‪/‬שנייה‬
‫לכן אם המהירות נתונה בקמ"ש‪ ,‬יש לחלק אותה ב‪ 3.6 -‬כדי‬
‫לקבל את המהירות במטר בשנייה‪.‬‬
‫‪ 36‬קמ"ש = ‪ 10‬מטרים בשנייה‪.‬‬
‫עבודה‬
‫• עמוד ‪ 140‬שאלות ‪.28-30‬‬
‫• עמוד ‪ 156-159‬שאלות ‪.4-23‬‬
‫למי משתיהן יש יותר אנרגיה ‪?EK‬‬
‫שתי מכוניות פרטיות נוסעות במהירויות שונות‬
‫ונעצרות באותו זמן‪ .‬מה קרה לאנרגיה כשעצרו?‬
‫באיזה יחס?‬
‫‪ 30‬קמ"ש‬
‫‪ 120‬קמ"ש‬
‫בנוסחה ‪ -‬מבטאים קמ"ש במטר לשניה ע"י חילוק הקמ"ש ב‬
‫אנרגיית תנועה (קינטית) ‪EK‬‬
‫גורמים המשפיעים על גודלה של אנרגיית תנועה‪:‬‬
‫מסה‪ -‬כאשר מסת החפץ(כמות החומר בק"ג) הנע גדל‬
‫גדלה גם אנרגיית התנועה שלו באופן פרופורציוני‬
‫כלומר ביחס ישר‪.‬‬
‫מהירות‪ -‬כאשר גדלה מהירות החפץ הנע למשל פי ‪3‬‬
‫תגדל אנרגיית התנועה שלו פי ‪32‬‬
‫אנרגיית תנועה‬
‫אנרגיית תנועה בכבישים‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מהו המרחק שיש לשמור בין מכונית למכונית‬
‫בכביש?‬
‫למכונית הנוסעת יש אנרגיית תנועה‪.‬‬
‫מה צריך לעשות כדי לבלום או לעצור את המכונית?‬
‫כדי לבלום צריך להפחית את אנרגיית התנועה של‬
‫המכונית עד לאפס‪.‬‬
‫כשמכונית נעצרת יש גלגול של אנרגיה לסוג אחר‬
‫(למכונית לא תהיה אנרגיית תנועה כלל)‪.‬‬
‫הבלם‪ -‬מגלגל את אנרגיית התנועה של המכונית‬
‫לאנרגיית חום‪.‬‬
‫כיצד זה נעשה?‬
‫• הבלם נצמד לגלגל המכונית ואז הוא מאט את סיבוב הגלגל‬
‫(או מונע לגמרי את את סיבובו) הבלם מתחכך עם הגלגל‬
‫ומגלגל את אנרגיית התנועה של הגלגל לאנרגיית חום‪.‬‬
‫כאשר ההצמדה חזקה עד כדי עצירת הגלגל נוצר חיכוך גדול‬
‫עם הגלגל וגם חיכוך גדול בין הגלגל לבין הכביש גם בחיכוך‬
‫זה יש גלגול אנרגית תנועה של המכונית לאנרגיית חום‪.‬‬
‫• גלגול אנרגיה התנועה לחום נעשה בהדרגה וזה לוקח זמן‪.‬‬
‫בזמן זה המכונית עדיין נעה אך יותר לאט ולכן היא עוברת‬
‫מרחק מסוים‪.‬‬
‫• מה נהג צריך לעשות על מנת להימנע מהתנגשות?‬
‫• לשמור מרחק‪.‬‬
‫• מהי בלימת חירום?‬
‫בלימת המכונית בשעת חירום כשצריך לעצור את‬
‫המכונית מהר ככל האפשר ‪-‬לחיצה על הבלם במידה‬
‫כזאת שהוא עוצר לגמרי את סיבוב הגלגל‪ .‬הגלגל זז‬
‫על הכביש מבלי שיסתובב ונוצר חיכוך גדול מאוד בינו‬
‫לבין הכביש‪.‬‬
‫אנרגיית התנועה מתגלגלת לאנרגיית חום בקצב מהיר‬
‫יותר מאשר בבלימה רגילה‪.‬‬
‫• מהו מרחק בלימה?‬
‫• מרחק בלימה‪ -‬המרחק שהמכונית עוברת מרגע‬
‫התחלתה של בלימת החירום ועד רגע העצירה‪.‬‬
‫זהו המרחק הבלימה המינימאלי שהמכונית זקוקה לו‬
‫לשם עצירה מוחלטת‪.‬‬
‫זמן הבלימה נמדד רק מרגע הלחיצה על הבלם‪.‬‬
‫• מרחק בלימה הוא המרחק שעושה המכונית מרגע‬
‫הלחיצה על הבלם בזמן בלימת חירום‪ ,‬עד לעצירתה‬
‫המלאה של המכונית‪.‬‬
‫• מדוע המרחק שהמכונית עוברת מן הרגע‬
‫שבו הנהג מבחין בצורך לעצור ועד לעצירתה‬
‫גדול ממרחק הבלימה ?‬
‫• משום שחולף זמן מהרגע שבו הנהג מבחין‬
‫בצורך לעצור ועד שהוא לוחץ על דוושת הבלם‬
‫בפועל‪.‬‬
‫מהו זמן התגובה?‬
‫• זמן התגובה ‪-‬המרחק שהמכונית עוברת מן הרגע שבו הנהג‬
‫מבחין בצורך לעצור ועד ללחיצה על דוושת הבלם‪.‬‬
‫• בזמן התגובה ממשיכה המכונית לנוע‪ .‬המרחק שהמכונית‬
‫עוברת מן הרגע שבו הנהג מבחין בצורך לעצור ועד לרגע שבו‬
‫הוא לוחץ על דוושת הבלם נקרא מרחק תגובה‬
‫• מרחק תגובה‪ -‬המרחק שהמכונית עוברת מן הרגע שבו הנהג‬
‫מבחין בצורך לעצור ועד לרגע שבו הוא לוחץ על דוושת הבלם‪.‬‬
‫• מרחק עצירה‪ -‬המרחק הכולל שהמכונית עוברת מן הרגע‬
‫שבו הנהג מבחין בצורך לעצור ועד לרגע העצירה‬
‫מרחק עצירה‬
‫• המרחק אותו עובר הרכב מרגע ראיית הסכנה ועד‬
‫לעצירה מוחלטת של הרכב‪.‬‬
‫מרחק עצירה‬
‫= מרחק בלימה‬
‫‪ +‬מרחק תגובה‬
‫הקשר בין מרחק העצירה‪ ,‬מרחק‬
‫הבלימה ומרחק התגובה‪:‬‬
‫כאן הנהג הבחין בסכנה‬
‫כאן הנהג בלם‬
‫מרחק בלימה‬
‫מרחק תגובה‬
‫מרחק עצירה‬
‫מרחק תגובה ‪ +‬מרחק הבלימה = מרחק העצירה ‪.‬‬
‫מרחק תגובה‬
‫• המרחק שהרכב עובר מהרגע שהנוהג מבחין‬
‫בסכנה ועד שהוא מפעיל את הבלמים‪.‬‬
‫• מהם לדעתכם הגורמים המשפיעים על זמן‬
‫התגובה?‬
‫זמן תגובה‬
‫• הזמן החולף מרגע בו הבחין הנהג בצורך לעצור‬
‫ועד שהוא לוחץ על דוושת הבלם בפועל‪.‬‬
‫• פרמטר זה אינו יכול להיות פרמטר קבוע אלא‬
‫פרמטר המושפע מגורמים שונים כגון ‪ :‬עייפות‪,‬‬
‫שתיית אלכוהול‪ ,‬רמת ריכוז הנהג‪ ,‬גיל הנהג‬
‫וכו'‪.‬‬
‫מרחק בלימה‬
‫• המרחק אותו עובר הרכב מרגע הלחיצה על‬
‫דוושת הבלם ועד לעצירה מוחלטת של הרכב‬
‫מה הקשר לאנרגיית תנועה?‬
‫• כיצד לדעתכם תשפיע אנרגיית התנועה של‬
‫הגוף הנע על מרחק העצירה שלו?‬
‫חישוב מרחק בלימה‬
‫• מכונית שמסתה ‪ 1000‬ק"ג נוסעת פעם במהירות של ‪10‬‬
‫מטרים בשנייה ופעם במהירות של ‪ 20‬מטרים בשנייה‪ .‬חשבו‬
‫את אנרגיית התנועה בכל אחת מהמהירויות‪.‬‬
‫‪mV‬‬
‫‪100010‬‬
‫‪Ek ‬‬
‫‪‬‬
‫] ‪ 50,000 [ J‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪m V 2 1000 202‬‬
‫‪Ek ‬‬
‫‪‬‬
‫] ‪ 200,000 [ J‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫חישוב מרחק בלימה‬
‫(המשך)‬
‫• כעת נניח שבכל מטר שבו מתחככים גלגלי המכונית (שסיבובם‬
‫פסק) בכביש‪ 5000 ,‬ג'אול של אנרגיית תנועה הופכים לאנרגיית‬
‫חום‪ .‬מה יהיה מרחק הבלימה של המכונית?‬
‫פתרון‪:‬‬
‫• אם בכל מטר של כביש מתגלגלים ‪ 5000‬ג'אול של אנרגיית תנועה‬
‫לאנרגיית חום‪ ,‬אזי אם נחלק את אנרגיית התנועה של המכונית‬
‫במספר זה‪ ,‬נמצא את מרחק הבלימה של המכונית‪.‬‬
‫]‪50000:5000 = 10 [m‬‬
‫]‪200000:5000 = 40 [m‬‬
‫כשמהירותה של מכונית גדלה פי‬
‫מספר מסוים‪ ,‬מרחק הבלימה‬
‫גדל פי אותו המספר בריבוע‪.‬‬
‫• ממה מורכב מרחק העצירה?‬
‫• ממרחק הבלימה וממרחק התגובה‪.‬‬
‫מרחק התגובה גדל גם הוא כאשר המהירות גדלה‪.‬‬
‫מרחק התגובה נקבע על פי זמן התגובה של הנהג‬
‫ומהירות המכונית לפי הנוסחה‪:‬‬
‫• זמן * מהירות = דרך‬
‫מרחק התגובה ומהירות המכונית‬
‫זמן ‪ x‬מהירות = דרך‬
‫זמן התגובה ‪ x‬מהירות = מרחק התגובה‬
‫של הנהג‬
‫המכונית‬
‫הדרך שהמכונית עוברת‬
‫עד ללחיצת הנהג על הבלם‬
‫מסקנה‪ :‬ככל שתגדל מהירות המכונית יגדל מרחק התגובה‪.‬‬
‫תרגול‬
‫• אם ידוע כי זמן תגובה ממוצע הוא ‪ 0.3‬שניות‪ ,‬מה‬
‫יהיה מרחק התגובה של המכונית בדוגמא הקודמת?‬
‫]‪X 1  10  0.3  3 [m‬‬
‫]‪X 2  20  0.3  6 [m‬‬
‫• זמן התגובה הממוצע הוא ‪ 0.3‬שניות‪ .‬חשב את‬
‫מרחק התגובה בנסיעה של ‪ 90‬קמ"ש‪.‬‬
‫נתון‪:‬‬
‫מ'‪/‬שנייה ‪ = 90/3.6 = 25‬קמ"ש ‪V= 90‬‬
‫•‬
‫‪ 0.3‬שניות = זמן תגובה‬
‫•‬
‫לפי הנוסחה‪:‬‬
‫• זמן * מהירות = דרך‬
‫• ‪ 7.5‬מטר = ‪ 0.3‬שניות * מ'‪/‬שנייה ‪ = 25‬דרך‬
‫הקשר בין מרחק העצירה לבין‬
‫מהירות המכונית‬
‫• מדוע יש להקפיד על מהירות נכונה ולא מהירה‬
‫יותר?‬
‫• ככל שאנרגיית התנועה של כלי הרכב שמתנגש גדולה‬
‫יותר גדל הנזק הנגרם כתוצאה מההתנגשות‪.‬‬
‫• ככל שגדלה מהירות המכונית בכביש‪ ,‬גדל מרחק‬
‫הבלימה שלה ועמו מרחק העצירה שלה‪.‬‬
‫• בכל מטר שבו נעה המכונית בזמן הבלימה‪ ,‬כמות‬
‫קבועה של אנרגיית תנועה של המכונית הופכת‬
‫לאנרגיית חום‪( .‬כמות זו אינה שווה שכל כלי הרכב)‪.‬‬
‫• מדוע ככל שמסת כלי הרכב גדולה יותר כמות‬
‫האנרגיה המתגלגלת לאנרגיית חום בכל מטר‬
‫גדולה יותר?‬
‫• כמות האנרגיה המתגלגלת תלויה בחיכוך הרכב עם‬
‫הקרקע‪ .‬כשהחיכוך גדל גם האנרגיה המתגלגלת‬
‫גדולה‪ .‬החיכוך גדול יותר עבור משקל גדול יותר‪,‬‬
‫משום שאז הרכב נצמד חזק יותר אל הקרקע‪ .‬לרכב‬
‫בעל מסה גדולה יותר יש משקל גדול יותר ולכן החיכוך‬
‫שלו עם הקרקע גדול יותר‪ ,‬וכך גדלה יותר גם כמות‬
‫האנרגיה המתגלגלת לחום‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מה יכול להקטין את החיכוך על הכביש?‬
‫שמן‪ ,‬מים‬
‫מדוע שמן הנשפך וגשם ראשון המכסים את הכביש‬
‫גורמים להקטנת החיכוך של הגלגל עם הכביש?‬
‫גשם‪ -‬הצטברות של אבק מי הגשמים מתערבבים עימו‬
‫ונוצרת עיסה בוצית המתנהגת כמו שמן ומקטינה את‬
‫החיכוך הרכב עם הכביש‪.‬‬
‫• מה יש לעשות במקרה שיש שמן על הכביש‬
‫או במקרה שהכביש מוצף?‬
‫• לשמור על מרחק גדול מהרגיל בין מכונית‬
‫למכונית ולנסוע במהירות נמוכה מהרגיל‪.‬‬
‫שאלות חזרה‬
‫מהו זמן תגובה?‬
‫‪ .1‬הזמן שחולף מרגע שהנהג מזהה סכנה ועד לעצירת הרכב‬
‫‪ .2‬הזמן שחולף מהרגע שהנהג לוחץ על דוושת הבלם ועד‬
‫לעצירת הרכב‬
‫‪ .3‬הזמן שחולף מרגע שהנהג מזהה את הסכנה ועד‬
‫לתחילת התגובה‬
‫‪ .4‬אף תשובה לא נכונה‬
‫האם מרחק תגובה וזמן בלימה = מרחק‬
‫עצירה?‬
‫‪ .1‬לא‬
‫‪ .2‬כן‬
‫‪ .3‬תלוי במהירות בה הרכב נוסע‬
‫‪ .4‬תלוי בתנאי הדרך ובאיכות צמיגי הרכב‬
‫מה ארוך יותר זמן תגובה‪ ,‬זמן עצירה או זמן‬
‫בלימה?‬
‫‪ .1‬זמן תגובה‬
‫‪ .2‬זמן עצירה‬
‫‪ .3‬זמן בלימה‬
‫‪ .4‬זה תלוי בסוג הרכב ובסוג הבלמים‬
‫סיכום‬
‫שאלת תרגול‬
‫• מה יהיה מרחק העצירה של מכונית‪ ,‬שמסתה ‪ 3000‬ק"ג‬
‫הנוסעת במהירות של בכביש בו בכל מטר של דרך אנרגיית‬
‫תנועה של ‪ 5000‬ג'אול מתגלגלת לאנרגיית חום כתוצאה‬
‫מחיכוך הגלגלים עם הכביש‪ .‬הנח‪/‬הניחי שזמן תגובת הנהג‬
‫הוא ‪ 0.5‬שנ' ‪.‬‬
‫שיעורי בית‬
‫• לקרוא עמודים ‪ 142-146‬בספר "עולם של אנרגיה"‪.‬‬
‫• שאלות ‪ 24-26‬בעמ' ‪.159‬‬

similar documents