אתר מורי פיזיקה - עמוד הבית

א. דוגמאות ליישום החוק השני של ניוטון אפשר להציג בדרגת קושי עולה:

(1) גוף יחיד. למשל: תנועת גוף על משטח אופקי ללא חיכוך ועל משטח אופקי עם חיכוּך; תנועת גוף על משטח משופע (עם חיכוּך וללא חיכוּך); תנועת מעלית; הוראת מאזניים הנמצאים בתוך מעלית מואצת. בחלק מהדוגמאות כדאי לעמוד על הסיבות לתנועת הגוף בקו ישר (או ), כדי לא להשריש תפישה מוטעית שלפיה תנועה בהשפעת כוח קבוע חייבת להתנהל לאורך קו ישר.

(2)מערכות בנות שני גופים הנעים בתאוצות השוות בגודלן. למשל: שני גופים הקשורים ביניהם בחוט נמשכים על ידי כוח קבוע על שולחן; קרונית קשורה בחוט למשקולת והחוט כרוך על גלגלת. בדוגמאות אלו חשוב להסביר שהשוויון בין גודלי התאוצות נובע מהגאומטריה, ולא מהדינמיקה.

(3)מערכות בנות שני גופים הנעים בתאוצות שונות בגודלן (ניתן להסתפק בשתי דוגמאות).

ב. יש לדון בהנעת גופים: החוק השני של ניוטון שולל את האפשרות שגוף יניע את עצמו על ידי הפעלת כוחות על עצמו. תנועת גופים מתאפשרת כאשר הם מפעילים כוחות על גופים אחרים, ועל-פי החוק השלישי של ניוטון הגופים האחרים מפעילים עליהם כוחות המאפשרים להם לנוע. יש לדון בדוגמאות אלה: הליכה, נסיעת רכב, טיסת רקטה.

ג. יש להציג שיטות נומריות לפתרון משוואת תנועה, לפחות כאלה שבהן הכוח תלוי במקום. השיטות המומלצות הן "הקירוב הסטנדרטי של אוילר" ו"קירוב טיילור סדר שני". בשלב זה יפתרו התלמידים לפחות דוגמה אחת.

ד. יש להציג את המונחים "דטרמיניזם" ו"יכולת ניבוי".

הדגמות וניסויים

א. מומלץ לבצע ניסויים למציאת מקדם החיכוך באחד מהמקרים הבאים: האטת עגלה לאחר דחיפתה במישור אופקי; האטת עגלה המחוברת למשקולת לאחר דחיפתה בכיוון הפוך לכיוון כוח המשקולת; הדיפת עגלה במעלה מישור משופע ומדידת התאוצה בעלייתה ובירידתה. הגדלים שיימדדו בניסויים אלו ישמשו בעתיד לניתוח עבודת כוח החיכוך בניסויים שבהם תיבחן שימור האנרגיה.

ב. כאן המקום לבצע את הניסוי המכונה "החוק השני של ניוטון" (בעזרת עגלה הנמשכת על ידי משקולת המחוברת אליה בחוט וגלגלת).

_________________________________________________________
תכנית הלימודים פיזיקה ל-5 יח"ל תשס"ח, האגף לתכנון ולפיתוח תכניות לימודים,
עמוד 55 מתוך 267 עמודים.
_________________________________________________________