דִינָמִיקָה הוא תחום הידע של פיזיקה מה למד את הגורם לתנועות, ניתוח ותיאורם על פי ה כוחות מי שאחראי על ייצורם. דינמיקה היא, אם כן, אחד מתחומי המכניקה, יחד עם קינמטיקה וסטטיקה.
ראה גם: כוחות - סוגים, נוסחאות ואיך לחשב
מהם הנושאים העיקריים הנלמדים בדינמיקה?
מקצועות הלימוד העיקריים בדינמיקה הם חוקי ניוטון, כבידה אוניברסלית וחקר אנרגיות מכניות, קינטיות ופוטנציאליות.
- חוקי ניוטון: לתאר את תנועות הגופים באמצעות הכוחות הפועלים עליהם. בסך הכל, ישנם שלושה חוקים של ניוטון: א חוק של אִינֶרצִיָה, O עקרון יסוד של דינמיקה וה חוק הפעולה והתגובה. בהתבסס על חוקי ניוטון, ההתנהגות של כוחות חיכוך, צִיפָה, גרירה, כוחות צנטריפטליים וכו '
- כבידה אוניברסלית: תחום דינמיקה החוקר את תנועתם של גרמי השמיים. חוץ מה חוק הכבידה האוניברסלית, המשמש לחישוב הכוח והמשיכה שגוף אחד מפעיל על אחר, יש גם חוקי קפלר, משמש לתיאור ה מסלוליםכּוֹכָבִי.
- אנרגיה מכנית: המחקר של צורת אנרגיה זו מתייחס לאנרגיות קינטיקה ו פוטנציאל, בין היתר. כאן, נלמד גם עקרון שימור האנרגיה המכנית, בנוסף לחישובים של עבודה מכנית והספק.
נוסחאות דינמיות
בדוק את נוסחאות הדינמיקה העיקריות ולמד מה המשמעות של כל אחד מהמשתנים שלה.
← כוח כתוצאה
ה כוחכתוצאה מכך ניתן לקבל באמצעות חישוב וקטור. על פי החוק השני של ניוטון, הוא שווה למכפלת מסת הגוף והתאוצה שלו.
→ נוסחת עבודתו של כוח
ניתן לחשב את העבודה המופעלת על ידי כוח קבוע באמצעות מכפלת הכוח המופעל והמרחק שעבר הגוף.
→ אנרגיה קינטית
אנרגיה קינטית היא כמות האנרגיה האצורה בכל גוף בעל מסה m שנע במהירות v, כפי שמוצג בנוסחה הבאה:
→ אנרגיה פוטנציאלית כבידה
אנרגיה פוטנציאלית כבידה מתייחסת לכמות האנרגיה שנאגרת בגוף המוני. m, כאשר מורם לגובה h מהקרקע, באזור שבו תאוצת הכבידה שווה ל ז. שעון:
→ אנרגיה מכנית
אנרגיה מכנית מתייחסת לכל האנרגיה הקשורה לתנועה של גוף או מערכת של גופים. אנרגיה מכנית שווה לסכום האנרגיה הקינטית והאנרגיה הפוטנציאלית.
ראה גם: טיפים לפתרון תרגילי קינמטיקה
פתרו תרגילים על דינמיקה
שאלה 1 - קבע מהי התאוצה שפותח גוף עם מסה שווה ל-4.5 ק"ג, כאשר הוא נתון לכוח של 900 N.
א) 10 מ"ר לשנייה
ב) 20 מ"ר לשנייה
ג) 0.5 מ"ר לשנייה
ד) 9 מ"ר לשנייה
פתרון הבעיה:
פשוט החל את החוק השני של ניוטון והשתמש בנתונים שמסופקים בהצהרה.
בהתבסס על התוצאה שהתקבלה, החלופה הנכונה היא האות ב'.
שאלה 2 - גוף במשקל 20 ק"ג גובהו 10 מ' באזור שבו לכוח הכבידה יש ערך של 10 מ"ר לשנייה. בידיעה שהגוף נע במהירות קבועה של 10 מ' לשנייה, קבע את גודל האנרגיה המכנית של אותו גוף.
א) 1500 J
ב) 2500 J
ג) 3000 J
ד) 4500 J
פתרון הבעיה:
כדי לפתור את התרגיל, יש צורך לחשב את האנרגיות הקינטיות והפוטנציאליות ולאחר מכן לחבר אותן.
באמצעות החישוב, אנו מוצאים שהאנרגיה המכנית של הגוף היא 3000 J, כך שהחלופה הנכונה היא האות ג.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה