מדעים · כיתה ח׳ · פרק 5: כוחות, תנועה ומכונות פשוטות
כשאנחנו דוחפים, מושכים או מרימים משהו - אנחנו מפעילים כוח. בואו נגלה מה זה אומר בפיזיקה!
למה אנחנו צריכים להבין כוחות?
כל דבר שקורה סביבנו קשור לכוחות - ממכונית שנוסעת ברחוב, דרך כדור שנופל, ועד לשמירה על איזון בזמן הליכה. הבנת כוחות היא המפתח להבנת איך העולם הפיזי עובד!
הכוחות בחיי היומיום
כל תנועה, עצירה או שינוי כיוון מתרחשים בזכות כוחות
מדע וטכנולוגיה
הבנת כוחות מאפשרת לנו לבנות גשרים, מכוניות וחלליות
ספורט ותנועה
ספורטאים משתמשים בהבנת כוחות כדי לשפר את הביצועים שלהם
מהו כוח? ההגדרה המדעית
כוח הוא דחיפה או משיכה שיכולה לגרום לשינויים חשובים בגוף שעליו הוא פועל.
יחידת המדידה של כוח: ניוטון (N) על שם המדען אייזק ניוטון
זכרו: כוח תמיד פועל על גוף מסוים. אי אפשר שיהיה כוח בלי שמשהו ידחף או ימשוך משהו אחר!
כוחות מגע לעומת כוחות ללא מגע
כוחות מגע
כוחות שפועלים רק כאשר יש מגע פיזי בין שני גופים. הגוף שמפעיל את הכוח נוגע בגוף שעליו הכוח פועל.
דוגמאות: • דחיפת כדור ביד • משיכת חבל • כוח חיכוך בין צמיג לכביש • כוח נורמלי של רצפה על רגליים • כוח אוויר על מצנח
כוחות ללא מגע (כוחות שדה)
כוחות שפועלים מרחוק, בלי מגע ישיר. הכוח פועל דרך מרחב ריק באמצעות שדה.
דוגמאות: • כוח כבידה - כדור הארץ מושך אותנו למטה • כוח מגנטי - מגנט מושך מסמרת ברזל • כוח חשמלי - מסרק טעון מושך חתיכות נייר • כוח גרעיני - מחזיק את גרעין האטום
שימו לב: רוב הכוחות בחיי היומיום שלנו הם כוחות מגע, אבל הכוח החשוב ביותר - כוח הכבידה - הוא כוח ללא מגע!
כוח הוא אינטראקציה בין גופים, והוא יכול לשנות מהירות, כיוון תנועה או צורה.
כוח כבידה
כוח ללא מגע
המשיכה של כדור הארץ (או כל גוף בעל מסה) לכל גוף אחר. זה הכוח שגורם לנו ליפול כשאנחנו קופצים, ושומר על הירח במסלול סביב כדור הארץ.
תכונה מיוחדת: תמיד פועל כלפי מטה לכיוון מרכז כדור הארץ, ותמיד מושך (אף פעם לא דוחף).
כוח חיכוך
כוח מגע
כוח שמתנגד לתנועה ופועל בין משטחים במגע. הוא נוצר בגלל אי-סדרים מיקרוסקופיים על פני המשטחים.
תכונה מיוחדת: תמיד פועל בכיוון הפוך לתנועה, ויוצר חום (לכן הידיים מתחממות כשמשפשפים אותן).
כוח אלסטי
כוח מגע
הכוח שגוף אלסטי (קפיץ, גומייה) מפעיל כשהוא נמתח או נדחס. הגוף מנסה לחזור לצורתו המקורית.
תכונה מיוחדת: ככל שמותחים יותר, הכוח גדל. לכן קשה יותר למתוח גומייה שכבר מתוחה.
כוח מגנטי
כוח ללא מגע
כוח שמגנטים מפעילים על חומרים מגנטיים (ברזל, ניקל, קובלט) או על מגנטים אחרים. פועל דרך שדה מגנטי.
תכונה מיוחדת: יכול למשוך או לדחות, תלוי בקטבים (צפון-דרום).
כוח חשמלי
כוח ללא מגע
כוח בין גופים טעונים חשמלית. דומה לכוח מגנטי אבל נוצר מטעונים חשמליים במקום ממגנטיות.
תכונה מיוחדת: טעונים זהים דוחים, טעונים הפוכים מושכים.
כוח נורמלי
כוח מגע
הכוח שמשטח מפעיל על גוף שנח עליו. זה הכוח של הרצפה שדוחפת אותנו כלפי מעלה.
תכונה מיוחדת: תמיד מאונך למשטח (ניצב, 90 מעלות), ומונע מהגוף ליפול דרך המשטח.
זיהוי כוחות בחיי היומיום
רכיבה על אופניים
• כוח מגע: הרגליים דוחפות את הדוושות • כוח חיכוך: בין הצמיגים לכביש (מאפשר תנועה) • כוח כבידה: מושך אותך למטה • כוח נורמלי: הכביש דוחף את האופניים כלפי מעלה
כדור שנזרק למעלה
• כוח מגע: היד דוחפת את הכדור (רק ברגע הזריקה) • כוח כבידה: מושך את הכדור למטה (כל הזמן) • התנגדות אוויר: מאטה את הכדור (כוח חיכוך עם האוויר)
פתיחת מקרר
• כוח מגע: היד מושכת את הידית • כוח מגנטי: האטם המגנטי מושך את הדלת חזרה • כוח חיכוך: בין הצירים
קפיצה על טרמפולינה
• כוח כבידה: מושך אותך למטה • כוח אלסטי: הטרמפולינה דוחפת אותך חזרה למעלה • כוח נורמלי: התמיכה של הטרמפולינה
מדוע מושכים מגנט ומסמרת ברזל אחד את השני, למרות שהם לא נוגעים?
ספר שמונח על שולחן לא זז. האם פועלים עליו כוחות? אם כן, אילו?
חלק ב׳ · בדיקת ידע
מבחן מסכם
קראו כל שאלה בעיון. בשאלות בחירה סמנו תשובה אחת, ובשאלות פתוחות כתבו תשובה מלאה במקום המיועד.
1.מהו כוח?
אמשהו שאפשר לראות בעין
בהשפעה המשנה את מצב התנועה או את הצורה של גוף
גתכונה של גופים כבדים בלבד
דסוג של אנרגיה
2.באיזו יחידה מודדים כוח?
אקילוגרם (kg)
בניוטון (N)
גג'אול (J)
דמטר לשנייה (m/s)
3.מהם המאפיינים של כוח?
ארק גודל
ברק כיוון
גגודל, כיוון ונקודת הפעלה
דרק נקודת הפעלה
4.מהם סוגי הכוחות העיקריים?
ארק כוח משיכה
בכוח משיכה, חיכוך, כוח נורמלי, כוח דחיפה/משיכה
גרק חיכוך
דרק כוחות מגנטיים
5.האם כוח תמיד גורם לגוף לזוז?
אכן, תמיד
בלא, כוחות מאוזנים יכולים לגרום לגוף להישאר במנוחה או בתנועה קבועה
