1-מכניקה‏ > ‏

1.18-תנועה יחסית



וידאו של YouTube


מי נע בסרטון, הרכבת האדומה שרואים בסרטון או המצלמה שנמצאת ברכבת אחרת?


כל הגדלים המאפיינים תנועה כגון העתק, מהירות ותאוצה, נמדדים ביחס למערכת ייחוס מוגדרת.

עד עכשיו נהגנו לתאר את התנועה עבור מערכת צירים הצמודה לכדור הארץ ( צמודת "אדמה")

אך כמובן שניתן לתאר את התנועה עבור מערכת הצמודה לאחד הגופים שנעים ביחס לאדמה.

תתארו לעצמכם שמצמידים מצלמה לגוף הנע , והיא מראה לכם את העולם מזווית הראיה שלה.

בסרט הזה, אנו נראה את העצים והבתים נעים לעברה או מתרחקים ממנה ,

 המוח שלנו כמובן לא מקבל קביעה זו, כיוון שברור לו שהן לעצים והן לבתים 

אין רגלים ולכן המוח מתרגם תנועה זו לקרקע.

  כאשר נתמודד עם בעיות פיסקליות שיש בהם אינפורמציה על תנועה יחסית 

נשתדל להיצמד לאותה תמונה שהמצלמה מראה לנו.

לפעמים נוח יותר לתאר תנועה מראות עיניו של צופה נע,

מאשר ביחס לצופה הנמצא על אדמה, 

כי כך התנועה נהיית פשוטה יותר.

במצגת תנועה יחסית לאורך קו  נלמד לבנות קשרים בין גדלים הנמדדים 

במערכת אחת לבין גדלים הנמדדים במערכת אחרת.



בחן את עצמך: דף עבודה בנושא תנועה יחסית לאורך קו (פתרון)    (דף זה כולל תרגילים בנושא תאוצה)           

וידאו של YouTube

שימו לב, שביחס למצלמה כל העולם נע

וידאו של YouTube

Very stupid blonde vs moving staircase



תנועה יחסית במישור 

הקשרים הווקטורים שקיבלנו בתנועה יחסית לאורך קו

 נכונים גם עבור תנועה יחסית במישור ובמרחב. 

כדי ללמוד כיצד להפעיל קשרים אלו במישור 

במצגת הבאה:

a13_relative_velocity.ppsx

                                                                                                        המצגת תנועה יחסית במישור






אחת הבעיות הקשות בהתמודדות עם 

שאלות של תנועה יחסית היא הזיהוי של הגדלים היחסיים,

לא תמיד גדלים אלה נאמרים בגלוי ואנחנו צריכים להבין זאת לבד, 

לדוגמה כאשר נותנים לנו מהירות של סירה או של מטוס 
מהירות זאת היא לא ביחס לאדמה אלא ביחס לתווך שבו נע הגוף,
כלומר מהירות הסירה היא ביחס למים ומהירות המטוס היא ביחס לאוויר(רוח).
כאשר גשם נופל ארצה, מהירותו היא ביחס לאוויר, 
אם לא נושבת רוח אכן הגשם ייפול מטה בזווית ישרה.
במצגת תנועה יחסית בנהר ניתן לראות כיצד מתמודדים עם שאלות מסוג זה.
 





וידאו של YouTube

ללא מילים


הרצאה של מריו ליביו בנושא תנועה יחסית 

YouTube Video





לסיכום

מערכת הנמצאת במנוחה או נעה במהירות קבועה 

נחשבת למערכת מתמידה ונקראת מערכת אינרציאלית.

 כדור הארץ מהווה בקירוב טוב, מערכת אינרציאלית
.

למדנו שאם אנחנו יודעים את מהירותו 

של גוףואת מהירותו של גוף B ביחס למערכת S  אינרציאלית, 

אז ניתן לתאר את מהירות גוף A ביחס לגוף B באופן הבא: 

vA,B= vA,S- vB,S .  

הקווים מתחת לאותיות מציינים שמדובר בגדלים ווקטרים, והחיסור הוא חיסור ווקטורי. 

נוסחה זו מוכרת כנוסחת הטרנספורמציה של גליליי עבור המהירות.

חומר למחשבה:

נתונות שתי מערכות ייחוס אינרציאליות S ו  S' , 

הנעות במהירויות קבועות  Vs ו   Vs' 

גוף A נע במערכת S וגוף B נע במערכת   ' S  

נסו להוכיח את הקשרים הבאים:

המהירות היחסית של גוף A ביחס ל B נתון כ:

VA,B'=(VA,S-VB,S')+ (VS-VS')

והתאוצה היחסית של גוף A ביחס ל B נתון כ:

aA,B'=aA,S-aB,S

הנוסחה האחרונה , נקראת נוסחת הטרנספורמציה של גליליי עבור תאוצה.

המסקנה המידית היא:

לגוף יש אותה תאוצה ביחס לכל מערכות הייחוס האינרציאליות!

אך תהיה שונה עבור מערכות ייחוס לא אינרציאליות!!!!!




וידאו של YouTube