כוח ה-G

[TShavit]

הערה: כח צנטרפוגלי הוא כח מדומה. הוא נוח לחישובים במערכות יחוס שונות.

מקווה שהייתי ברור מספיק.

לילה טוב, גלעד

אכן הסבר פשוט ומדוייק, למעט טעות אחת. כוח צנטריפוגלי הוא לא כוח מדומה: הוא שריר וקיים. אבל הוא לא פועל על הרכב (או כל גוף אחר שנע במעגל). זהו הכוח בכיוון ההפוך שהרכב מפעיל על הכביש. איך אומר אחד מחוקי ניוטון? Action and reaction are equal and opposite.

 

וקצת לגבי המונחים g ו-G, כדי לעשות סדר: g הוא תאוצת גוף בנפילה חופשית, כפי שנאמר כאן. בערך 9.8 מ' לשניה בריבוע. את הכוח שגורם לתאוצה הזו - הלא הוא כוח הכובד, גרביטציה בלע"ז - נוהגים לבטא גם כ-1G. במונח G משתמשים כדי שיהיה לנו קל להבין מה גודל הכוחות ו/או התאוצות שפועלות על גוף מסויים, ביחידות של כוח שמוכר לנו - כוח הכובד. במלים אחרות, אם אומרים על טייס שהוא מרגיש 5G בעת תמרון מסויים בזמן טיסה, הכוונה היא שהוא מרגיש כוח ששיעורו פי חמישה מכוח הכובד.

 

טל

[elad1299]

טל, באות G גם משתמשים כדי לסמן את קבוע הגרביטציה = 6.67e-11

יחידות - ניוטון*מטר^2*ק"ג^2-

 

שלד

[TShavit]

אכן כן... אבל זה לא קשור לענייננו. יש, אגב, עוד כמה משמעויות לאות G - למשל, G-סטרינג...

 

טל

[Lotus Omega]

אני חושב שזה יכול לסכם טוב את השיעור המאולתר הזה בפיסיקה

 

אור.

[gRtuRbo]

אכן כן... אבל זה לא קשור לענייננו. יש, אגב, עוד כמה משמעויות לאות G - למשל, G-סטרינג...

 

טל

אפשר גם לומר G ספוט, אבל אני לא אעלה לפה סרטון מזוויע כעת.

 

בכל אופן לאן נעלמת - אפילו לא ראיתיך בפורום פג"ז?

 

 

לפי הידוע לי, G1 הוא כוח הגרביטציה במצב נייח, וG2 לדוג' הוא כוח הגרביטציה פי 2.

או בקיצור, מה שטל"ש אמר.

[slavochk]

אכן הסבר פשוט ומדוייק, למעט טעות אחת. כוח צנטריפוגלי הוא לא כוח מדומה: הוא שריר וקיים. אבל הוא לא פועל על הרכב (או כל גוף אחר שנע במעגל). זהו הכוח בכיוון ההפוך שהרכב מפעיל על הכביש. איך אומר אחד מחוקי ניוטון? Action and reaction are equal and opposite.

טל

טל שלום,

לא ציינת מה השכלתך הפיזיקלית - פרופסור, בגרות 5 יח"ל, או קורס נוער חובב פיזיקה.

בכל מקרה אתה טועה ומטעה, או כמו שאמר מישהו: "מוטב שתשתוק ויחשבו שאתה טפש, מאשר לפתוח את הפה ולהסיר כל ספק" (בנג'מין פרנקלין)

כח צנטרפוגלי הוא כח מדומה, בהתאם לנקודת היחוס. כאשר אתה יושב ברכב, אתה "מרגיש" כאילו אתה עומד במקום והארץ תחתיך זזה. מאידך, הכח הצנטרפיטלי עדיין מורגש. נוצרת סתירה בין ה"הרגשה" כאילו אתה עומד במקום, לבין חוק ניוטון שמגדיר את התאוצה בכיוון שקול הכוחות. הכח הצנטרפוגלי הוא כח מדומה, שווה בגודלו לכח הצנטרפיטלי והפוך בכיוונו, וכל יעודו הוא ביצוע חישובים במעבר למערכת יחוס מסויימת.

[נהג רגוע]

דבר אחד לא מסתדר:

 

למה צמיגים רחבים יותר אוחזים יותר?

אותו סוג גומי, אותו סוג אספלט, נותן אותו מקדם חיכוך ולכן אותה אחיזה.

לא החלפתי אף פעם צמיגים לרחבים, אבל אנשים פה נשבעים שיש הבדל ענק.

כמו כן, אפשר לשאול גם למה צמיג שחוק אוחז פחות (הוא עדיין עשוי אותו גומי) ולמה לחץ אוויר משפיע על האחיזה.

מסקנה אפשרית:

או שהכוונה של אנשים היא להבדל של תחושות, כלומר תגובה מהירה יותר של צמיג רחב לפקודות היגוי, ולאו דווקא השגת תוצאות טובות יותר בSKIDPAD

או שהאחיזה האבסולוטית באמת גודלת, וזאת בגלל שהמקדם "מיו" הוא לא כל החיכוך.

יש אם אני לא טועה, שלושה תופעות פיזיקליות שיוצרות חיכוך, לדוגמא, העובדה שהגומי של הצמיג גמיש, מתקפל מעט בהלחצו לאספלט, ושואף להתיישר חזרה ו "לירות" את עצמו קדימה.

אז יתכן שבקירוב, שטח המגע לא משחק תפקיד בהגדלת החיכוך. אבל לא בקירוב, אולי יש הבדל של כמה אחוזים.

 

האם מישהו מכיר מאמר עם תוצאות של בדיקת צמיגים על סקידפאד, כאשר אותו הרכב ננהג, ורק סוגי צמיגים מתחלפים?

לכמה G מגיע קארט פשוט?

 

דרך אגב, אם אני לא טועה, מקדם החיכוך הגדול ביותר (1.3 בערך) קיים בין גומי של מוחק לזכוכית.

[נהג רגוע]

SLAVOCHK אתה צריך להודות שהאינטרנט מאפשר לך להתכתב עם טל שביט ואין ספק שהוא משכיל מספיק בעניינים האלה...

 

בכל מקרה: כוח צנטריפטלי הוא כוח החיכוך שנוצר בין האספלט לצמיגים ודוחף את הצמיגים (ושאר הרכב) כלפי מרכז הסיבוב.

כוח צנטריפוגלי הוא מדומה ופועל על הרכב בכיוון החוצה מהסיבוב;

חוק ניוטון: f=ma ולכן תאוצה כפול מסה זה בעצם כמו כוח.

a= תאוצה = כמה G יש בזמן הסיבוב,

m= מסת הרכב.

מדומה, כמו הכוח שמושך אותך אחורה כשאתה מאיץ, כאשר בעצם הכוח האמיתי דוחף את הרכב שלך קדימה.

 

הכוח הצנטריפוגלי והצנטריפטלי שווים, וככה הרכב לא נזרק החוצה מהסיבוב ולא נזרק פנימה לסיבוב, אלא פשוט מסתובב בקשת שקובע הנהג. זה ברור שהם שווים, הצנטריפטלי יוצר תנועה סיבובית, שגורמת לתאוצה צידית, שאפשר להתייחס אליה כאל כוח, כי f=ma

והסבר סופי שיסתום את הגולל על ההתפלספות הפילוסופית :

http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0811114.htm

 

 

l

[gadik6]

מדומה, כמו הכוח שמושך אותך אחורה כשאתה מאיץ, כאשר בעצם הכוח האמיתי דוחף את הרכב שלך קדימה.

 

הכוח הצנטריפוגלי והצנטריפטלי שווים, וככה הרכב לא נזרק החוצה מהסיבוב ולא נזרק פנימה לסיבוב, אלא פשוט מסתובב בקשת שקובע הנהג. זה ברור שהם שווים, הצנטריפטלי יוצר תנועה סיבובית, שגורמת לתאוצה צידית, שאפשר להתייחס אליה כאל כוח, כי f=ma

והסבר סופי שיסתום את הגולל על ההתפלספות הפילוסופית :

http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0811114.htm

 

 

l

משאלה פשוטה לאן נכנסנו...

 

כשאתה מאיץ אין כח שמושך אותך אחורה... מה שאתה מרגיש שאתה נמשך אחורה זה בגלל חוק ההתמדה, אתה רוצה להתמיד במצבך ולכן נמשך אחורה.

 

לגבי הכח הצנטריפוגלי והצנטריפטלי, לא הבנתי מה קשור שהרכב לא נזרק פנימה או החוצה. הכח הצנטריפוגלי לא באמת קיים, זה כח מדומה...

 

בתנועה סיבובית (במעגל, פנייה) אתה כל הזמן משנה את כיוון תנועתך ולכן יש כל הזמן תאוצה רדיאלית בנוסף שכיוונה כלפי מרכז הסיבוב, מכיוון שלפי חוק ההתמדה אתה רוצה להתמיד במצבך כלומר להמשיך בכיוון המהירות, אזי אתה מרגיש כאילו אתה נמשך מחוץ לסיבוב.

זאת גם הסיבה שרכבים עפים בסיבובים, גם הם "רוצים" להתמיד במצבם להמשיך בקו ישר, וה"רצון" הזה להתמיד גדל ככל שהמהירות גדלה.

[נמרוד33]

טל שלום,

לא ציינת מה השכלתך הפיזיקלית - פרופסור, בגרות 5 יח"ל, או קורס נוער חובב פיזיקה.

בכל מקרה אתה טועה ומטעה, או כמו שאמר מישהו: "מוטב שתשתוק ויחשבו שאתה טפש, מאשר לפתוח את הפה ולהסיר כל ספק" (בנג'מין פרנקלין)

כח צנטרפוגלי הוא כח מדומה, בהתאם לנקודת היחוס. כאשר אתה יושב ברכב, אתה "מרגיש" כאילו אתה עומד במקום והארץ תחתיך זזה. מאידך, הכח הצנטרפיטלי עדיין מורגש. נוצרת סתירה בין ה"הרגשה" כאילו אתה עומד במקום, לבין חוק ניוטון שמגדיר את התאוצה בכיוון שקול הכוחות. הכח הצנטרפוגלי הוא כח מדומה, שווה בגודלו לכח הצנטרפיטלי והפוך בכיוונו, וכל יעודו הוא ביצוע חישובים במעבר למערכת יחוס מסויימת.

צודק, ההבדל העקרוני הוא שמדובר על מערכות יחוס שונות, זו הנקודה החשובה שחסרה בדיון הזה.

 

כשמסתכלים ממערכת יחוס קבועה לאדמה ורואים מכונית מסתובבת, קוראים בשם "כוח צנטריפטאלי" לכוח (חיכוך/חבל מתוח/כוח המשיכה כשמדובר על לווין, מה שלא יהיה...) בכיוון רדיוס הסיבוב. הכוח שמאפשר את התנועה המעגלית.

 

כשמסתכלים ממערכת יחוס שבה המכונית קבועה (עומדת והעולם מסתובב סביבה) - פועל כוח על הגופים שנמצאים במערכת הזאת (הנוסעים והמטען של הרכב, למשל) שכיוונו רדיוס הסיבוב. לכוח הזה דפקו את השם "כוח צנטריפוגלי".

 

אני לא נתקלתי במושג "כוח מדומה" מאז התיכון. כוח זה כוח, כוח צנטירפוגלי הוא כוח אמיתי לחלוטין, הוא מותח לך את הצוואר כשאתה לוקח סיבוב מהיר וחד מאד, הוא מפריד נוזלים בנצטריפוגה במעבדה - אם הוא מדומה, אז למה זה הופך נהג עם צוואר כואב? לחולה המדומה? כוח מדומה זה המצאה של מורים בתיכון בשביל ללמד את החומר בלי להתאמץ.

 

הכוח הצנטריפוגלי והצנטריפטלי, מלבד ההבדל העקרוני בינהם - הם נמדדים במערכות יחוס שונות - גם לא שווים בגודלם, כמו שחלק מהכותבים כאן ציינו בטעות. מה ששווה היא התאוצה הרדיאלית, אותו V^2R. הערך הזה, הוא זה שעובר בין, "מחבר" את מערכות היחוס השונות. תכפילו את התאוצה הזאת במסה של המכונית, ותקבלו את גודל הכוח הצנטריפטאלי. תכפילו את אותה התאוצה במשקל של אבטיח שיושב בבאגאז', ותקבלו את הכוח הצנטריפוגאלי שפועל על אותו אבטיח, מספר אחר.

[נהג רגוע]

דוגמא טובה עם האבטיח.

 

הכוחות שווים אחד לשני אם מדובר על אותו הגוף, כלומר הם שווים על סך המכונית.

הם גם שווים על הצוואר של הנהג. רק שהכוח הצנטריפטלי שמחזיק את הצוואר שלא יעוף החוצה מהסיבוב הוא לא כוח חיכוך שבין צמיגים לכביש, אלא כוח חלש יותר שמפעילים שרירי הצוואר.

וכמובן התאוצה הרדיאלית (צידית מבחינת הנהג) כשתכפיל אותה במסת ראש הנהג תקבל את הכוח הצנטריפוגלי ששווה בהכרח לכוח של שרירי הצוואר.

אבל כל מה שכתבו פה זה אותה תופעה במונחים שונים, מערכות צירים שונות, נקודות מבט שונות, כוח ותאוצה כפול מסה זה הרי אותה תופעה.

אם מכונית פונה בG מסוים, יש כוח צנטריפוגלי על החלק הקדמי והאחורי שלה, בהתאם למסה שמונחת על החלק האחורי והקדמי.

אם החלק האחורי או הקדמי לא מצליחים לייצר כוח צנטריפטלי שיאזן את הצנטריפוגלי שעליהם, הם יזרקו החוצה מהסיבוב = היגוי יתר (אחורי לא הצליח) או תת-היגוי (קדמי לא הצליח)

[gadik6]

אני לא ממש מבין מה קשור פה הכח הצנטריפוגלי...

 

 

ניקח מערכת ייחוס שבה אנחנו עומדים במקום על האדמה (מנקודת מבטה של האדמה) והמכונית נעה בסיבוב... כלפי פנים יש כח מסויים (במקרה שלנו החיכוך של הצמיגים עם הכביש) שגורם לתנועה הסיבובית.

 

כלפי חוץ לא פועל כח מנקודת מבט זו, והסיבה לכך שאנחנו מרגישים שאנחנו עומדים לעוף מהסיבוב או שההרכב יוצא מהסיבוב היא חוק ההתמדה...

 

חוק זה אומר כי כל עצם רוצה להתמיד במצבו, כלומר אם אתם נוסעים עם האוטו במהירות קבועה ואז מאיצים, אתם תמשכו אחורה שכן הגוף שלכם רוצה להתמיד במצבו להמשיך במהירות קבועה.

 

בסיבוב הגוף שואף להמשיך בכיוון המהירות שהיא בכיוון המשיק למעגל (אם נעים במהירות קבועה), ולכן האוטו רוצה להמשיך בכיוון המהירות, כלומר אם ברגע מסויים של הסיבוב המכונית תאבד לחלוטין אחיזה היא תמשיך בקו ישר בכיוון המשיק למעגל באותה נקודה.

[נהג רגוע]

נכון.

אבל התמדה היא מונח מדומה.

אפשר לחוש בה, אפשר להסביר אותה, אבל זה שוב עניין של נקודת מבט.

כדור הארץ מסתובב מהר, האדמה נעה במהירות של כ 1000 קמ"ש כולל אני, אתה המחשב, הכבישים בחוץ , תל אביב, שכבות האוויר שקרובות לאדמה וכו'

אנחנו לא נזרקים לשמיים בגלל הסיבוב הזה. (כוח המשיכה מונע זאת).

 

התמדה זה פשוט להגיד, שאם אין כוח, אתה ממשיך בכיוון הנוכחי שלך.

אם אתה מסתכל על רכב מסתובב מבחוץ, כאשר אין כוח חיכוך שמושך אותו פנימה, הוא פשוט ממשיך ישר.

אם המשענת ראש (או שרירי צוואר) לא דוחפת את הראש שלך קדימה בזמן האצה , הוא ישאר במהירותו הקיימת, ובעצם יישאר מאחור, יחסית לשאר תא הנוסעים ושאר הגוף שלך שהגבירו מהירות כי האצת.

אתה יכול לקרוא לזה חוק ההתמדה אם בא לך.

 

ושוב כולנו מבינים מה קורה רק קוראים לזה בשמות שונים

[Moti - Miata R]

דבר אחד לא מסתדר:

 

למה צמיגים רחבים יותר אוחזים יותר?

צורת שטח המגע טובה יותר לאחיזה צידית, לעומת זאת פחות טובה להאצה / בלימה בהרבה מקרים (שתרכובת גומי דביקה יותר מחפה על ההבדלים ב-99% מהמקרים).

 

מוטי.

[TShavit]

טל שלום,

לא ציינת מה השכלתך הפיזיקלית - פרופסור, בגרות 5 יח"ל, או קורס נוער חובב פיזיקה.

בכל מקרה אתה טועה ומטעה, או כמו שאמר מישהו: "מוטב שתשתוק ויחשבו שאתה טפש, מאשר לפתוח את הפה ולהסיר כל ספק" (בנג'מין פרנקלין)

כח צנטרפוגלי הוא כח מדומה, בהתאם לנקודת היחוס. כאשר אתה יושב ברכב, אתה "מרגיש" כאילו אתה עומד במקום והארץ תחתיך זזה. מאידך, הכח הצנטרפיטלי עדיין מורגש. נוצרת סתירה בין ה"הרגשה" כאילו אתה עומד במקום, לבין חוק ניוטון שמגדיר את התאוצה בכיוון שקול הכוחות. הכח הצנטרפוגלי הוא כח מדומה, שווה בגודלו לכח הצנטרפיטלי והפוך בכיוונו, וכל יעודו הוא ביצוע חישובים במעבר למערכת יחוס מסויימת.

אני ממש לא חושב שהשכלתי רלבנטית לכאן. נתקלתי במספיק אנשים באינטרנט עם השכלה פורמלית מכאן ועד הודעה חדשה, ששגו בעניינים טריביאליים.

גם במקרה שלנו, כדי לדעת את הדברים שאמרתי לא צריך תואר בפיזיקה. הכוח הצנטריפוגלי הוא לא כוח מדומה כלל וכלל: הוא פשוט לא פועל על הגוף המסתובב, ולכן הוא לא מעניין אותנו בחישובים ו/או במדידה של מכונית בפניה, למשל. ניקח דוגמה יותר פשוטה: קשור אבן בחוט וסובב אותה סביבך, במהירות רבה. על האבן פועל כוח צנטריפטלי, ולכן היא נעה במעגל. אבל נכון שיש כוח שמנסה למשוך את היד שלך החוצה? זה בדיוק הכוח הצנטריפוגלי, והאבן היא שמפעילה אותו עליך דרך היד שלך. שוב החוק (השלישי, אני חושב) של ניוטון. והכוחות הללו בהחלט שווים בגודלם.

 

תגובה אחת מתחתיך הביא מישהו את הקישור הזה. ממליץ לך לקרוא שם.

 

טל

(ואגב, אם יש דבר שמאפיין אותי בחיים זה שאני לא כל כך נוטה לשתוק... לטוב ולרע. למזלי, ובניגוד לרבים בפורומים למיניהם, אני לא נוהג לדבר על נושאים שאני לא מבין בהם. ובטפשות, בינתיים, עוד לא האשימו אותי.)