וידאו · חזרות

ב6. חזרות בעיית תנועה

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

533 פריטים · 33 נושאים0%

סיכום שיעור

  • שיעור המתמקד בפתרון בעיות תנועה של שני רצים המתחרים לאורך מסלול ישר, עם התייחסות לזמני זינוק ושני מפגשים לאורך המסלול.
  • להבין כיצד להגדיר משתנים בבעיות תנועה במצבים עם כמה רצים.
  • לנסח משוואות במצבי תנועה עם הפרשי זמנים.
  • לפתור מערכת משוואות לינאריות המתארות תנועה במרחב ישר.
  • לנתח בעיות חזרות ומפגשים בין עצמים נעים.
  • לשפר מיומנויות בניתוח בעיות ויצירת ייצוגים מתמטיים ברורים.
  • להבין השפעת הפרשי זינוק על חישוב הזמן והמרחק בתנועה.
  • הצגת הבעיה והנתונים: שני רצים מתחרים במסלול ישר אחד, כאשר הרץ השני זינק שנייה אחרי הראשון. הם נפגשים בין לבין במסלול תוך התייחסות למרחקים וזמנים.
  • כתיבת משוואות התנועה: ניסוח משוואות המתארות את התנועה של שני הרצים, תוך התחשבות בפרשי הזינוק והמפגשים המתרחשים לאורך המסלול.
  • פתרון המשוואות ומסקנות: פתרון מערכת המשוואות שכתבו ומסקנות לגבי מהירויות הרצים והשפעת הפרשי הזינוק על זמן המפגש והמרחקים.

תרגול קצר

זמן ומהירות במפגש ראשון

רמת קושי: קל

ממתין

שני רצים מתחרים במסלול ישר באורך 65 מטר. הרץ השני זינק שנייה אחרי הראשון. בתחרות, שניהם הגיעו למרחק 15 מטרים מהנקודת התחלה ופגשו זה את זה. אם מהירות הרץ הראשון היא V1 ומהירות הרץ השני היא V2, כתבו משוואה המקשרת בין V1 ל-V2.

תנועהזמן ומהירותמשוואה

רמז: חשבו את זמן ההגעה ל-15 מטר של כל אחד ותייחסו את הפרש הזינוק של שנייה אחת.

פתרון מלא

תשובה סופית: 15/V1 - 1 = 15/V2

הזמן של הרץ הראשון לעבור 15 מטר הוא 15 חלקי V1, והזמן של הרץ השני לעבור 15 מטר הוא 15 חלקי V2. הרץ השני זינק שנייה אחרי הראשון, לכן 15/V1 פחות 1 שווה ל- 15/V2.

חישוב מהירויות מהמפגש השני

רמת קושי: בינוני

ממתין

שני רצים רצים במסלול ישר באורך 65 מטר. הרץ השני זינק שנייה אחרי הראשון. חישבו את מהירויותיהם על פי המשוואה 11*V1 + 10*V2 = 130, המייצגת את המפגש השני לאחר 11 שניות מהזינוק של הרץ הראשון.

תנועהמערכת משוואותמהירות

רמז: המשוואה מייצגת סך המרחקים שעברו הרצים תוך 11 ו-10 שניות בהתאמה.

פתרון מלא

תשובה סופית: יש לפתור משוואות מערכת הכוללת משוואה ראשונה לקבלת ערכי V1 ו-V2 מדויקים.

יש לפתור משוואה זו במערכת עם המשוואה הראשונה שניתנה לבעיה, או אם רק משוואה זו בלבד, ניתן להתייחס לערכים יחסיים או לצמצם ליחס בין V1 ל-V2.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון בעיית תנועה של שני רצים

מפגש שני בין שני רצים במסלול ישר

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא מהירויות הרץ הראשון והשני (V1, V2)

  2. נתון 1

    אורך המסלול 65 מטר

  3. נתון 2

    הרץ השני זינק שנייה לאחר הראשון

  4. נתון 3

    המפגש השני התרחש 11 שניות לאחר יציאת הרץ הראשון

  5. רעיון

    הרעיון המרכזי

    לנסח משוואות זמן ומרחק ולאחר מכן לפתור מערכת משוואות במשתנים V1 ו-V2.

  6. נוסחה

    נכתוב משוואה לזמנים לעבור 15 מטר עם הפרש זינוק שנייה אחת.

    15/V1 - 1 = 15/V2(15)/(V_1) - 1 = (15)/(V_2)
  7. משוואה

    נסמן כי לאחר 11 שניות מהזינוק של הראשון, סך המרחקים הוא 130 מטר.

    נסמן כי לאחר 11 שניות מהזינוק של הראשון, סך המרחקים הוא 130 מטר.

    11*V1 + 10*V2 = 13011V_1 + 10V_2 = 130
  8. פישוט

    לבודד ולפתור את מערכת המשוואות עבור V1 ו-V2.

    לבודד ולפתור את מערכת המשוואות עבור V1 ו-V2.

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

נתונים ראשוניים

מה עושים

נרשום את הנתונים: אורך מסלול, הפרשי זינוק, זמן המפגש.

למה

הכרת הנתונים הדרושים לפתרון הבעיה.

המסלול הוא באורך 65 מטרים, הרץ השני זינק לאחר שנייה אחת מהראשון, ופגשו בפעם השנייה לאחר 11 שניות מהזינוק של הראשון.

חשוב לוודא הבנת כל הנתונים וחשיבותם.

2

בחירת שיטה

הגדרת משתנים

מה עושים

נסמן מהירויות הרצים כ-V1 ו-V2.

למה

להפוך את הבעיה לאנליטית באמצעות המשתנים המתאימים.

מהירות הרץ הראשון היא V1 ומהירות הרץ השני היא V2.

הגדרת משתנים ברורה מקלה על ניסוח המשוואות.

3

בניית משוואה

כתיבת משוואת מפגש ראשון (15 מטר)

מה עושים

נכתוב משוואה לזמנים לעבור 15 מטר עם הפרש זינוק שנייה אחת.

למה

כדי לקשר בין מהירויות הרצים בעזרת הזמנים ל-15 מטר.

הזמן של הרץ הראשון לעבור 15 מטר פחות שנייה שווה לזמן של הרץ השני לעבור 15 מטר.

נוסחה / הצבה

15/V1 - 1 = 15/V2(15)/(V_1) - 1 = (15)/(V_2)

משוואה זו מייצגת הפרשי זמנים במפגש לאורך המסלול.

4

בניית משוואה

כתיבת משוואת מפגש שני (11 שניות)

מה עושים

נסמן כי לאחר 11 שניות מהזינוק של הראשון, סך המרחקים הוא 130 מטר.

למה

המשוואה מייצגת את המרחקים הכוללים שחצו שני הרצים עד המפגש השני.

11*V1 + 10*V2 = 130

נוסחה / הצבה

11*V1 + 10*V2 = 13011V_1 + 10V_2 = 130

יש לזכור כי הרץ השני החל לרוץ אחרי שנייה אחת ולכן זמן התנועה שלו 10 שניות.

5

פתרון

פתרון מערכת המשוואות

מה עושים

לבודד ולפתור את מערכת המשוואות עבור V1 ו-V2.

למה

למצוא את מהירויות הרצים המדויקות בהתאם לנתונים.

נזהה ששתי המשוואות תלויות ב-V1 ו-V2 ונפתור אותן ביחד.

פתרו את המשוואות באמצעות שיטות אלגבריות מוכרות.

6

בדיקה

בדיקת תוצאה

מה עושים

נאמת כי הפתרונות מתקבלים עקב הנתונים והמשוואות

למה

כדי לוודא שהפתרונות הגיוניים ומתאימים לבעיה.

בדקו האם הערכים של V1 ו-V2 מתאימים לזמנים ולמרחקים הנתונים.

בדיקה זהירות תסייע בזיהוי טעויות.

פתרונות כלליים

  • זמן ומהירות במפגש ראשון: הזמן של הרץ הראשון לעבור 15 מטר הוא 15 חלקי V1, והזמן של הרץ השני לעבור 15 מטר הוא 15 חלקי V2. הרץ השני זינק שנייה אחרי הראשון, לכן 15/V1 פחות 1 שווה ל- 15/V2.
  • חישוב מהירויות מהמפגש השני: יש לפתור משוואה זו במערכת עם המשוואה הראשונה שניתנה לבעיה, או אם רק משוואה זו בלבד, ניתן להתייחס לערכים יחסיים או לצמצם ליחס בין V1 ל-V2.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.