שלום רב,

אני אשמח אם תעזרו לי במשהו שאני לא מבין:

הרי ידוע שכאשר גוף מסויים מצוי על משטח, הוא מפעיל על המשטח mg והמשטח מפעיל עליו בכיוון מנוגד N מנוגד בכיוון.
ביצענו ניסוי עם בקבוק עם מים שיש לו חורים בתחתית, והמים מן הסתם נזלו מהחורים כשהמורה החזיקה את הבקבוק, אבל כשהיא עזבה אותו(והוא היה באוויר) המים לא נזלו. היא אמרה שהגוף היה בנפילה חופשית, ובמצב זה לא פועל על הגוף שום כח מלבד mg, אז השאלה שלי היא איך זה מתחבר לעובדה שהמים לא נזלו מהבקבוק שהוא היה בנפילה חופשית? אשמח אם מישהו יעזור לי...

אז המים לא יוצאים מהבקבוק..

מה שאתה אומר זה שהמים הפעילו MG על הבקבוק והבקבוק הפעיל N על המים(או להפך), ובגלל זה הם מאפסים זה את זה ואז יש F שקול ששווה 0, ובגלל זה הם במנוחה? אם כן, אעדיין לא הבנתי למה המים לא נוזלים - בגלל שהם במנוחה?
אשמח אם תיתן לי הסבר יותר מפורט...

בתודה מראש!

פועל על המים MG למטה, סה"כ תאוצה G
פועל על הבקבוק MG למטה סה"כ תאוצה G
שניהם מהירות התחלתית שווה 0
המהירות של הבקבוק שווה למהירות של המים
המים לא נופלים מהר יותר מהבקבוק
גם המים וגם הבקבוק נופלים יחד
אין שום סיבה שהמים יפלו דרך החורים שמתרחקים מהם...

יש משהו לא מובן פה?

חתימתכם הוסרה כיוון שלא עמדה בחוקי האתר. לפרטים נוספים לחצו כאן. תוכלו לקבל עזרה להתאמת החתימה לחוקים בפורום חתימות וצלמיות.

רגע,

מה שאתה אומר זה שבעצם הבקבוק האיץ עד למהירות המים, ואז אם הם באותה מהירות אין סיבה שאחד מהם יעקוף את השני. אבל הרי ה-MG מושפע מהמסה של הגופים(והרי המסה של המים שונה מהמסה של הבקבוק), אז כיצד ה-MG שלהם שווה? מצטער על הבורות, פשוט זה קשה לי להבין את זה...

הבקבוק והמים האיצו ביחד ו"ואז אם הם באותה מהירות אין סיבה שאחד מהם יעקוף את השני"

mg=ma
g=a

לא משנה מה המסה היא תמיד מצתמצמת עם עצמה והתאוצה היא תמיד g לא משנה כמה כבד או קל החפץ.

חתימתכם הוסרה כיוון שלא עמדה בחוקי האתר. לפרטים נוספים לחצו כאן. תוכלו לקבל עזרה להתאמת החתימה לחוקים בפורום חתימות וצלמיות.

עדיין קצת קשה לי לקלוט את הנושא. אני מבין שבגלל שהמים והבקבוק נמצאים באותה תאוצה כאשר הם נופלים נפילה חופשית אז הם נמצאים במנוחה זה ביחס לזה, כלומר אין גרביטציה ביחס אחד לשני(הם לא מתרחקים זה מזה). אבל עדיין, זה לא אומר שאין גרביטציה, לא? הרי כדור הארץ ממשיך למשוך את הגופים הללו באותה עצמה בדיוק כמו מקודם, לא?

לא יודע, פשוט קצת קשה לי להבין את זה...

אני אתן לך דוגמא נוספת שקראתי איפושהו:
נגיד שאני עומד על צוק, ומתחת לרגליים שלי יש מאזניים ששוקלים אותי ומורים על 40 ק"ג, שכן מה שקורה במצב זה הוא אינטראקציה - אני מפעיל על המאזניים MG(שהוא 40 ק"ג) והם מפעילים עלי כח N שהוא גם 40 ק"ג אבל בכיוון מנוגד, ותוצאת האינטראקציה תהיה שהוראת המשקל במאזניים תהיה 40 ק"ג. עכשיו - אם אני אקפוץ מהצוק כשהמאזניים מתחת לרגלי, אז לפתע הגרביטציה תמשוך גם אותי וגם את המאזניים בצורה שווה, ואז מה שיקרה זה שאני לא יפעיל כח על המאזניים והם לא עלי ואז הוראת המשקל של המאזניים תהיה 0.

הבעיה שלי עם הדוגמא הזאת היא: מה, כאשר אני עומד על המאזניים על הצוק אז אין גרביטציה שפועלת על המאזניים? למה כשאני קופץ כדור הארץ מושך אותי ואת המאזניים בעצמה שווה? הרי המסה שלנו שונה, וכתוצאה מכך ה-MG אמור להשתנות, לא(כי ה-M משתנה ואז המכפלה משתנה)?

אשמח אם תנסה קצת להבהיר לי את זה יותר...

בתודה מראש!

קודם כל נתחיל מאינטראקציות שפועלות לנו במקרים השונים:
כאשר יש לנו גוף המונח על משטח- על הגוף פועל כח הכובד ע"י כדור הארץ שגודלו mg כלפי מטה (מרכז כדוה"א),
וכח נורמאלי N המופעל ע"י המשטח לכיוון המאונך למישור המשטח (כלומר למקרה שחנו כלפי מעלה)- שגודלו של הכח הנורמאלי במקרה זה הוא N=mg , כיוון שאנו במצב של התמדה (מנוחה).

כעת, כאשר כדור הארץ מפעיל כח כובד mg על הגוף כלפי מטה, שיהיה ברור, הגוף מפעיל כח שגודלו mg על כדור הארץ כלפי מעלה- וזאת ע"פ החוק השלישי של ניוטון.


עכשיו לנושא הנפילה החופשית:
תאוצת הכובד היא קבועה לכל הגופים בכל גובה מסויים- על פני כדור הארץ התאוצה היא כ 9.8 מטר שנייה בריבוע (לרוב מעגלים את זה ל 10 מטר לשנייה בריבוע),
הניסוי הפשוט לכך הוא זריקת שתי אבנים בעלי מסות שונות מאותו גובה- הן יגיעו לקרקע באותו הזמן.

עכשיו נגיד, היית אחת האבנים- כיצד היית רואה את האבן השנייה?
היית חושב שהיא לא זזה (כמובן ביחס אליך) שהרי שניכם זזים באותה תאוצה (תחשוב על זה).
נמשיך את זה ונקשר את זה לנושא שעליו דיברת- כאשר אתה במנוחה על מאזניים, יראו המאזניים מהו הכח שאתה מפעיל עליהם- במקרה זה- mg.
אך כאשר שניכם נופלים נפילה חופשית (והמאזניים מתחתיך) אז יראו המאזניים N=0, וזאת, כפי שנאמר, כיוון שלשניכם אותה תאוצה ואותה מהירות התחלתית.
למצב זה כאשר ה N=0 קוראים ריחוף.
כח הגרביטציה ממשיך לפעול בכל רגע על שני הגופים - לכן יש תאוצה-
חשוב להדגיש שהכח שפועל על מסות שונות גם הוא שונה- אך התאוצה שווה.

מקווה שעזרתי לך, אם עדיין יש לך שאלות או אי הבנות, אז תמשיך לשאול.. מי יודע, אולי תקבל תשובה

אם זה טיפשי ומצליח אז זה לא טיפשי

אם אני עומד על המשקל - אני נמשך ב-mg למטה, וגם המשקל. במקרה הזה - התאוצה שלנו זהה - ואילו כן יש כח נורמלי שונה מאפס...

במצב שבו הכח היחיד הפועל על הגופים הינו כח הגרביטציה, כלומר הגופים בנפילה חופשית אז הם בריחוף- יש כאן תאוצה.
זאת בניגוד למצב המתואר- כאשר הגופים במנוחה- כיוון שבמקרה הזה אין תאוצה ושקול הכוחות שווה לאפס (הגוף בהתמדה ולכן הכוח שפועל עליו כלפי מטה mg שווה לכח הפועל עליו כלפי מעלה N)- ולכן N שונה מאפס.
זה נכון שלשני הגופים במנוחה יש בעצם אותה תאוצה- תאוצה שווה לאפס, אך אין זה מצב של ריחוף ולכן N שונה מאפס.

אני אתן לך דוגמה נוספת:
אדם במעלית עומד על משקל (המשקל מורה מהו הכח שמפעיל האדם עליו).
תגדיר ע"י הנתונים m g a את N בשלושה מצבים- התמדה, תאוצה כלפי מעלה ותאוצה כלפי מטה.
תראה מהו הקשר של N ל a.

אם הדוגמה עדיין לא מובנת, תשאל שוב..

אם זה טיפשי ומצליח אז זה לא טיפשי

ואיך אתה קובע האם מדובר במצב של התמדה או לא? עפ"י ההפרש בין הכוחות.
ואיך אתה קובע מהו ההפרש בין הכוחות? עפ"י התאוצה(ואז F=ma)

זה קצת, אבל באמת ממש טיפונת, מעגלי...

תקשיבו שניה,

דיברתי עם המורה שלי והיא הסבירה לי שהסיבה שהמים לא יצאו מהחורים זה פשוט בגלל שהם לא מפעילים לחץ על החורים בזמן הנפילה החופשית.
אתם הסברתם לי שזה קורה בגלל שלשתיהם(למים ולבקבוק) יש את אותה המהירות בזמן הנפילה החופשית, ולכן אין שום סיבה שהמים יעקפו את החורים, אבל מישהו אחר אמר לי שזה לא נכון והסיבה היא שלא נוצר בבקבוק לחץ הידרוסטאטי בגלל היעדר שדה כבידה עבור הבקבוק. כלומר, עבור הבקבוק אין גרביטציה - g=0. הוא אמר לי שאיינשטיין אמר ש"עבור גוף הנופל נפילה חופשית אין שדה כבידה". מה אתם אומרים?