תנועה בתאוצה קבועה.

שלב 1 מתוך 4

לפני שהמאוורר נדלק

העגלה עומדת במנוחה על המסילה. בעוד רגע המאוורר שעליה יידלק וידחוף אותה בכוח קבוע. תוך כדי תנועה העגלה משאירה על המסילה סימן כל חצי שנייה, כמו צילום בהבזקים.

נבאו מה יקרה למרווחים בין הסימנים, ורק אז הסתכלו.

שלב 2 מתוך 4

למה המרווחים גדלים

כוח קבוע נותן תאוצה קבועה, $a = \dfrac{F}{m}$⁠. תאוצה קבועה פירושה שהמהירות גדלה באותה כמות בכל שנייה: $v = a t$⁠.

אם המהירות גדלה, העגלה עוברת בכל חצי שנייה מרחק גדול יותר מבחצי השנייה הקודמת. ממנוחה המרווחים גדלים ביחס $1 : 3 : 5 : 7$⁠, והמרחק הכולל גדל כמו ריבוע הזמן:

$x = \tfrac12 a t^2$⁠

נסו: שנו את דחיפת המאוורר ואת מסת העגלה. דחיפה חזקה יותר או עגלה קלה יותר נותנות תאוצה גדולה יותר, והסימנים מתרחקים מהר יותר.

חזרה לניסוי ↑

שלב 3 מתוך 4

כמה רחוק בשתי שניות

עכשיו הדחיפה והמסה קבועות. השתמשו ב־$a = \dfrac{F}{m}$⁠ וב־$x = \tfrac12 a t^2$⁠ כדי לחשב את המרחק. אפשר לענות במטרים או בסנטימטרים.

שלב 4 מתוך 4

לסיכום

• כוח שקול קבוע נותן תאוצה קבועה, $a = \dfrac{F}{m}$⁠.
• בתאוצה קבועה ממנוחה המהירות גדלה כמו הזמן, $v = a t$⁠, והמרחק גדל כמו ריבוע הזמן, $x = \tfrac12 a t^2$⁠.
• בשיעור הבא נראה שהתנועה האנכית של כדור שנורה היא בדיוק תנועה כזאת, עם $g$⁠ במקום $a$⁠.