19. 1998,1- טבלה, וגרף מהירות זמן

קישור להדפסת השאלה

______________________________________________________________________________________

...
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi mathvariant=¨bold¨»v«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»3875«/mn»«mfrac»«mi mathvariant=¨bold¨»m«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»s«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«/math»
המהירות הממוצעת של קטע תנועה קטן , שווה למהירות הרגעית באמצע הזמן של אותו קטע תנועה קטן, לכן נחשב את המהירות הממוצעת בין רגע t=0.06s  , לבין רגע t=0.1s.

נתייחס לתנועה שבין רגע t=0.06s לרגע t=0.1s  , המהירות הממוצעת בתנועה זו שווה בקירוב למהירות הרגעית באמצע הזמן ברגע t=0.08s.

נחשב את המהירות הממוצעת:

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«menclose mathcolor=¨#0000FF¨ notation=¨top¨»«mi mathvariant=¨bold¨»V«/mi»«/menclose»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#160;«/mo»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#160;«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«mi mathvariant=¨bold¨»§#1499;§#1493;§#1500;§#1500;«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨»§#8710;«/mo»«mi mathvariant=¨bold¨»x«/mi»«/mrow»«mrow»«mi mathvariant=¨bold¨»§#1499;§#1493;§#1500;§#1500;«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨»§#8710;«/mo»«mi mathvariant=¨bold¨»t«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0278«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨»-«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0123«/mn»«/mrow»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»1«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨»-«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»06«/mn»«/mrow»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#160;«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0155«/mn»«/mrow»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»04«/mn»«/mrow»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»3875«/mn»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»m«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»s«/mi»«/mfrac»«/math»


מהירות זו שווה למהירות באמצע זמן התנועה:

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi mathvariant=¨bold-italic¨ mathcolor=¨#0000FF¨»V«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»(«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»08«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»)«/mo»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»3785«/mn»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»m«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»s«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«/math»



בשאלה כתוב: "בקירוב הטוב ביותר" , התלמיד לא נדרש לבצע כל פעולה מיוחדת.

______________________________________________________________________________________


______________________________________________________________________________________

...
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mrow»«mo mathvariant=¨bold¨»§#8710;«/mo»«mi mathvariant=¨bold¨»x«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0015«/mn»«mi mathvariant=¨bold¨»m«/mi»«/mrow»«/mstyle»«/math»
בגרף מהירות בתלות בזמן השטח התחום בין הפונקציה לציר הזמן , משמעותו ההעתק של התנועה. בקטע התנועה ,עבורו יש לחשב את ההעתק , מתקבלת צורה גיאומטרית פשוטה.
בגרף מהירות בתלות בזמן השטח התחום בין הפונקציה לציר הזמן משמעותו ההעתק של התנועה. לכן, כדי למצוא את ההעתק התנועה במשך 0.02 השניות הראשונות, נחשב את שטח המשולש המסומן בגרף הבא:

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#8710;«/mo»«mi mathvariant=¨bold-italic¨ mathcolor=¨#0000FF¨»x«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»02«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨»§#183;«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»15«/mn»«/mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»2«/mn»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»0015«/mn»«mi mathvariant=¨bold-italic¨ mathcolor=¨#0000FF¨»m«/mi»«/math»

לכן ההעתק התנועה הוא 15 מילימטר.

undefined
לכן ההעתק התנועה הוא 15 מילימטר.
בתחילת התנועה הפונקציה לא ליניארית לחלוטין , לכן ההתייחסות לשטח התחום כאל שטח משולש איננה מדויקת.

______________________________________________________________________________________



______________________________________________________________________________________

...
התאוצה הממוצעת שווה ל 7.5 מטר לשנייה בריבוע.
בגרף מהירות בתלות בזמן התאוצה הממוצעת בקטע תנועה מסוים, שווה לשיפוע המיתר החוצה את הפונקציה באותו קטע תנועה.

השיפוע בגרף מהירות בתלות בזמן שווה לתאוצה, שיפוע המיתר בגרף מהירות בתלות בזמן בפרק זמן מסוים שווה לתאוצה הממוצעת באותו פרק זמן. בגרף הבא שיפוע המיתר הירוק , שווה לתאוצה הממוצעת ב 0.02 שניות הראשונות.

נחשב את שיפוע המיתר (הירוק) ב 0.02 השניות הראשונות לתנועה:

                                                      «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi mathvariant=¨bold-italic¨ mathcolor=¨#0000FF¨»a«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«mo mathvariant=¨bold¨»§#8710;«/mo»«mi mathvariant=¨bold¨»v«/mi»«/mrow»«mrow»«mo mathvariant=¨bold¨»§#8710;«/mo»«mi mathvariant=¨bold¨»t«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»v«/mi»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»1«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨»-«/mo»«/mrow»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»v«/mi»«mn mathvariant=¨bold¨»2«/mn»«/msub»«/mrow»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»t«/mi»«mn mathvariant=¨bold¨»1«/mn»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨»-«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»t«/mi»«mn mathvariant=¨bold¨»2«/mn»«/msub»«/mrow»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»15«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨»-«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«/mrow»«mrow»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»02«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨»-«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«/mrow»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»7«/mn»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨».«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»5«/mn»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»m«/mi»«msup»«mi mathvariant=¨bold¨»s«/mi»«mn mathvariant=¨bold¨»2«/mn»«/msup»«/mfrac»«/math»

לכן התאוצה הממוצעת של הגוף היא 7.5 מטר לשנייה בריבוע.


כל מיתר חוצה את הפונקציה בשתי נקודות , כדי למצוא תאוצה ממוצעת (או מהירות ממוצעת) יש למצוא את שיפוע מיתר החוצה את הפונקציה בנקודת תחילת התנועה ובנקודת סיום התנועה.

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

...
התאוצה קטנה.
בגרף מהירות כפונקציה של הזמן, שיפוע הפונקציה שווה לתאוצת הגוף. ושיפוע המשיק בכל רגע שווה לתאוצה באותו רגע.
די בעובדה כללית זו כדי לענות על השאלה.
די בעובדה כללית זו כדי לענות על השאלה.
בגרף מהירות בתלות בזמן שיפוע המשיק לגרף בכל רגע שווה לתאוצת הגוף באותו רגע. שיפוע הגרף הולך וקטן, לכן התאוצה הולכת וקטנה.
לעתים יש שאלות פשוטות שדי בהבנה כללית כדי לענות עליהן.

______________________________________________________________________________________


*סעיפים ה' ו- ו' עוסקים בנושאי הדינמיקה, לא ניתן לענות על סעיפים אלו בעזרת הבנת הקינמטיקה בלבד.