מכונה אנרגיה כח

מנופיםמטרות

מנופים • של ההתנהגות חקירתהמנוף • חוקשונים • בחישובים החוק יישוםימיומיים • אביזרים של גדול במגוון דיון

מנופים

בפיזיקה • מלא שלפנינו האטבהמנוף • חוקבמנוף • כאן מדובר

מנופים

גלילאו • של מספרו לקוח שלפנינו האיורמדעים" שני סביב מתמטיות והוכחות הרצאות

חדשים". מורכב • עניין הוא שקובע מה כי מסביר גלילאו

: מכנה הוא שאותו•"momento o forza composta"

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ניסוי:•ציוד:•שולחן•סרגל•עץ • שיפודקשית•הדבקה • סרטמשקולות •

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ניסוי:•הקשית • דרך השיפוד את משחילים• , כך סימטרי באופן הסרגל מוצמד הקשית אל

אופקית עליה תלוי שהוא• ) מטבעות ) משקולות מניחים הציר צדי משני

משקל שיווי מצבי ומחפשים הסרגל על

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ניסוי:•על • ממבט נעשה למטה התצלום

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ניסוי:•במרחק • אחת מסה להניח עליכם בניסוי חלק בכל

) קשית ) מהציר מסויםהשנייה • המסה את להניח השני עליכם הציר מצדו של

איזון שיהיה כךביחס • מהציר המרחקים את הניסוי בדף לרשום עליכם

למשקלים.• : שווים המשאות כאשר א חלק• : הוא המסות יחס כאשר ב 1:2חלק• – : כלשהן מסות כללי מקרה ג חלק

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

א • חלקזהה )• מסה יש המשאות לשני במידה(, m1=m2כאשר מטה נמשכים הם

שווה. • ) במרחק ) אחד גוף עליו מניחים או המוט על משמאל d1תולים

. המשען לנקודתמרחק • ( d2באיזה לנקודת ) מימין השני הגוף את להניח או לתלות יש

? , תנועה, ללא מאוזנת תהיה שהמערכת כדי המשען•. השערתכם את רשמו• . השערתכם את נמקו• מרחקים )ב.• בחמישה השערתכם את , d1בדקו ערכי( בשני m1שונים

שונים:

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

א • חלקמרחקים )ב.• בחמישה השערתכם את ( d1בדקו

ערכי, בשני :m1שונים שונים m1=m2 =   m1=m2 =

d1 d2   d1 d2         

         

         

         

         

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ב • חלקהמשאות • לשני שונות כאשר מסות ישהם נמשכים מטה במידה שונה•תולים על המוט )או מניחים עליו( גוף אחד •

משמאל לנקודת המשען. d1במרחק

, שבו נמצא גוף שמסתו היא d2האם המרחק •m2=m1/2-אמור להיות גדול מ ,d1 קטן ממנו, או ,

שווה לו, כדי שהמערכת תהיה מאוזנת?

21 mm

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ב • חלקמרחקים )• בשלושה מדידות , d1ערכו שונים(

ערכי בשני מרחק :m1ובכל שונים

m1 m2=m1/2 d1 d2 d2/d1 m1/m2 m1d1 m2d2

               

               

               

               

               

               

סטטיות – מדידות המנוף חוק גילוי

ג • חלק• . שונות מסות עבור נוספים ניסויים בסדרת תשובתכם את בדקו

הכובד • כוח את גם רשמו . F=mgבטבלההיחידות • את תשכחו אל

m1 F1 m2 F2 d1 d2 d2/d1 F1/F2 F1d1 F2d2

                   

                   

                   

                   

                   

                   

המנוף חוק

•: ההכללה לניסוח דרכים שתי

•. למרחק הכוח בין קשר ישנולהפעיל • שצריך הכוח גדל שהמרחק ככלקטן•

2211 dFdF

2

1

1

2

F

F

d

d

המנוף חוקמסות משתי יותר יש כאשר

•? מסות משתי יותר יש כאשר החישובים יהיו מה

המנוף חוקמחשב הדמיית

מחשב • בהדמיית שימוששל • : PHETההדמיה הבאה בכתובת נמצאת

• http://phet.colorado.edu/en/simulation/balancing-act

תרגומים • של רשימה יש הזה האינטרנט דף בתחתית- (, 34ל) , ובתוכם האלה הדברים כתיבת ברגע שפות

לעברית תרגום• ) לשלושה ) לשוניות באמצעות מחולקת ההדמיה

. , ומשחק: איזון מעבדת הקדמה חלקים

ארכימדס – נקודת משען נקודת

• , כבד דבר כל להניף אפשר מנוף באמצעות כי נראה . שיהיה ככל

נקודת " • לי תנו האמירה את לארכימדס מייחסים." העולם את ואניף משען

• , כדור את להניף שמיועד מנוף שמציג שלפנינו האיור. המנוף, מגבלות את ממחיש הארץ

משען • נקודת מחייב במנוף שימוש• , להניף אפשר אי להישען מה על אין אםארכימדס • נקודת לעתים נקראת כזאת משען נקודת

היומיום בחיי מנופים

הראשון • הסוג מן מנוףלהן צבתה• שיש זרועות שתי בעל מנוף היא שלפנינו

משותף סיבוב ציר• , הזרועות של הארוך החלק על שיופעלו כוחותהקצרים • החלקים שיפעילו יותר חזקים לכוחות יגרמו

. יחבקו שהן מסמר על המנוף שלהאחיזה • את יבטיחו אלה כוחות

. במסמר האיתנה

היומיום בחיי מנופיםהראשון • הסוג מן מנוף•: נוספות דוגמאות

עסקנו • שבו למנוף דומים היותם הוא האלה הכלים לכל המשותף . כה עד

• ) מפעילים ) אנו שבה הנקודה בין נמצא המשען נקודת הסיבוב ציר , מסמר ) אחר גוף על מופעל הכוח שבה הנקודה לבין הכוח את

בורג...(.

היומיום בחיי מנופים

השני • הסוג מן מנוףשניהם • נמצאים והמשא מפעילים שאנו הכוח הפעם

. הציר של צד מאותוכלפי • כוח להפעיל עלינו המשא את להחזיק כדי

מעלהאת , • נפעיל האפשר ככל קטן כוח להפעיל שנוכל כדי

, שבו למקום מעבר הציר מן האפשר ככל רחוק הכוחהמשא נמצא

שבו • המקום לבין הציר בין נמצא המשאהכוח את מפעילים אנו

היומיום בחיי מנופים

השני • הסוג מן מנוף• . שלפנינו בתרשים נמצא הזה הסוג מן למנוף דוגמה• , אנו הקרקע מן אותו ולעקור הסלע את להרים כדי

) ומפעילים ) משען נקודת בקרקע המוט את נועציםהמוט של העליון בקצה כוח

היומיום בחיי מנופים

השלישי • הסוג מן מנוף• . המשא של מקומו לבין הציר בין הכוח את מפעילים אנו הפעם

שמפעיל • הכוח מן יותר גדול כוח להפעיל עלינוהמשא.

• , אלא הכוח להגדלת פועל אינו המנוף הפעםלהקטנתו.

המכני )• -F2/F2היתרון מ( . 1קטןבהפעלה • מעוניינים אנו שבהם למקרים מתאים זה

. כוח של רגישה

היומיום בחיי מנופים

השלישי • הסוג מן מנוף• . ) כזה ) מנוף מיושם שבו מכשיר היא מ�ל�ק�ט�ת פינצטה

היומיום בחיי מנופים

האדם • בגוף מנופיםכדור • מרימה ידו שכף אדם מתאר שלפנינו האיור•

• ( , לבין המרפק שבין היד חלק האמה יתרחש שזה כדי ) סיבובית בתנועה נעה היד כף

היומיום בחיי מנופיםהאדם • בגוף מנופים• . קבוע סיבוב כציר ומשמש שולחן על נשען המרפק שבו מצב מוצג באיור• .) קפיץ ) ידי על באיור שמיוצג הזרוע שריר ידי על מופעל המסובב המומנט• " נמצא " שבו למקום עד המרחק מן קטנה הכוח זרוע כי רואים אנו

המשא. • , ." דווקא " אלא כוח של הגדלה אין זה במקרה השלישי הסוג מן מנוף זהו

הקטנה. • , , על דבר של בסופו שמופעל מזה קטן כוח האמה על מפעיל השריר

הכדור. •. מיחידה קטן המכני היתרון• ." " , תנועתי יתרון יש אך כוח של יתרון אין אכן כי מתברר• . , גדול מרחק עוברת היד כף מעטה במידה מתכווץ השריר כאשר•. אחרים מסוגים מנופים של דוגמאות גם האדם בגוף יש