אנרגיה פוטנציאלית אלסטית

חלק מהיחידה מכניקה במסלול ה-Physics של Coddy. שיעור 61 מתוך 97.

מתיחה או כיווץ של קפיץ דורשים עבודה, והקפיץ אוגר אותה כאנרגיה פוטנציאלית אלסטית: השטח שמתחת לגרף F-x.

גרף של כוח הקפיץ F כתלות במתיחה x: קו ישר F = kx העובר דרך ראשית הצירים; המשולש שמתחתיו, עד למתיחה x ולכוח kx, מוצלל

האנרגיה האגורה היא השטח המוצלל: מחצית של x כפול kx.

$\mathrm{PE}_{\text{spring}} = \tfrac{1}{2} k x^2$

$x$ נמדד מאורך המנוחה. מתיחה כפולה אוגרת אנרגיה פי ארבעה.

אתגר

רצועת אימון מתנהגת כמו קפיץ. כשהיא מתוחה ב־ $0.2\ \mathrm{m}$ , היא אוגרת $6\ \mathrm{J}$ של אנרגיה אלסטית $\relax E_{s}$ . מצאו את קבוע הקפיץ שלה $k$ .

נסו בעצמכם

פתרו עבור $k$

בחנו את עצמכם

השיעור הזה כולל חידון קצר. התחילו את השיעור כדי לענות עליו ולעקוב אחרי ההתקדמות.

כל השיעורים ביחידה מכניקה

1מבוא

מהי פיזיקה?המשוואה הראשונה שלך להפוך כלל על פיו

4מישורים משופעים

כוחות במישור משופע רכיבי כוח הכבידה מישור משופע ללא חיכוך מישור משופע עם חיכוך האם הוא יחליק?סיכום - אתגר הרמפה

7תנועת קליע

צירים בלתי תלויים שיגור אופקי שיגור בזווית טווח וגובה מרבי סיכום – פגיעה במטרה

10עבודה ואנרגיה

עבודה אנרגיה קינטית משפט העבודה והאנרגיה אנרגיה פוטנציאלית כבידתית שימור האנרגיה הספק סיכום – רכבת הרים

13מתקף ותנע

תנע מתקף שימור התנע התנגשויות אלסטיות התנגשויות לא־אלסטיות חזרה – מסילת אוויר

16תנועה הרמונית פשוטה

מהי תנועה הרמונית פשוטה?מסה על קפיץ המטוטלת גרפים של תנועה הרמונית פשוטה אנרגיה בתנועה הרמונית פשוטה סיכום – מתנד

2וקטורים וחוקי ניוטון

משולשים ישרי זווית מהו וקטור?חיבור וקטורים צירים וכיוונים רכיבי וקטור כוחות סביבנו חיכוך ומתיחות חוק ניוטון הראשון חוק ניוטון השני חוק ניוטון השלישי סיכום – הכוח השקול

5קינמטיקה בממד אחד

מיקום והעתק מהירות תאוצה גרפי תנועה משוואות התנועה סיכום – מכונית בולמת

8קינמטיקה וניוטון

מכוחות לתנועה מתנועה לכוחות תנועה בשני שלבים סיכום – מעלית

11קפיצים

חוק הוק קפיצים בטור קפיצים במקביל חזרה – מד כוח קפיצי

14תנע בשני ממדים

תנע כווקטור התנגשויות בשני ממדים פיצוצים חזרה – ביליארד

17כבידה

חוק הכבידה כבידה וגובה לוויינים חוקי קפלר אנרגיית כבידה מהירות מילוט אנרגיית לוויין סיכום — משימה למסלול

3חיכוך

מהו חיכוך?חיכוך סטטי חיכוך קינטי חיכוך וחוקי ניוטון סיכום – ארגז מחליק

6תנועה אנכית

נפילה חופשית זריקה כלפי מעלה זמן באוויר סיכום – כדור שנשמט

9פרויקט: רחפן משלוחים

תדריך למשימה דחף להמראה טיפוס לגובה שיוט ובלימה הטלת החבילה

12אנרגיה אלסטית

אנרגיה פוטנציאלית אלסטיתמשגרי קפיץ אנרגיה עם קפיצים סיכום – משגר קפיץ

15תנועה מעגלית

תנועה מעגלית קצובה תאוצה צנטריפטלית מעגלים אופקיים מעגלים אנכיים לולאת לופ סיכום – מכונית בעיקול

18אתגרים מסכמים

חזרה – רמפת פעלולים חזרה – מבחן ריסוק חזרה – גשושית חלל