שאלה בפיזיקה... ⚖️

[yossiz]

תודה לכל מי שניסה לענות!
זה נשמע כאילו החלטתי מראש שאני הולך לקבל שום תשובה... אבל האמת שאני מאוד מעוניין לקבל תשובה. אבל בינתיים התשובות לא מתיישבות על ליבי (אולי באשמת הלב שלי...).

@zvinissim אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

ולכן הזרוע הימנית תרד ביחס של 5 ק"ג

מה זה יחס של 5 ק"ג? אם זה כבד יותר שירד וירד עד שאין יותר לאן לרדת, לא?

ככל שהעצמים יתרחקו זה מזה השיפוע של הצד הכבד יהיה גדול יותר מפני שכמה שהמשקולת הקטנה (המטף) נמצא בקצה הזרוע השמאית אתה מאבד ממשקל המטף וכמה שמהטף יתקרב לאמצע יהיה יותר התנגדות לזרוע הימנית כאשר המשקל מתקרב לאמצע. וככל שהפח יתרחק מהאמצע הוא יגבר על זרוע השמאלית.

אבל האם היחס לא נשאר שווה?

[dovid]

@yossiz צודק לגבי מרכז הכובד, בדרך הנורמלית זה אמור לפעול רק לרעת הקל, כך שנשאר רק עובי המקל.
עכ"פ מה שברור הוא שאם תנעץ את החפצים עם ציר למרכז הכובד שלהם ולמרכז המקל, לא יהיה לעולם תופעה של עצירה באמצע.

[zvinissim]

@yossiz אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

מה זה יחס של 5 ק"ג? אם זה כבד יותר שירד וירד עד שאין יותר לאן לרדת, לא?

@yossiz אני לא זוכר בדיוק אבל ככול שהמשקולת (המטף) השמאלית נמצאת באמצע התורן המשקל הימני אינו עובר את אמצע הזרוע שהוא יושב עליה תמיד תהיה התנגדות מצד השמאלי.
וככול שמשקל (הפח) עובר את האמצע אתה מאבד את היחס שבין 2 המשקלים.

@yossiz אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

אבל האם היחס לא נשאר שווה?

היחס לא ישאר שווה.
נסה לעקב אחרי הדוגמה שלי עם העוגרן ותבין למה זה לא שווה

קח לדוגמא (בלבד - לא בדקתי) שאם יש לך בעוגרן משקל של 16 טון אז אם הגלגלת נמצאת בקרוב לתורן אתה יכול להרים קרוב ל 20 טון אבל אם תתרחק מהתורן ותגיע לנקודת האיזון תוכל להרים בדיוק את משקל המשקולות שנמצאות בצד הנגדי של התורן וככל שתתרחק מהתורן כך אתה תוכל להרים פחות אחרת המשקל הרחוק יוריד את הזרוע כלפי מטה

[yossiz]

מצאתי קוד המקור של הסימולציה שממנה הבאתי את התמונה...
אולי יהיה שם תשובה...
https://github.com/phetsims/balancing-act

[dovid]

אני חושב שאני טועה כפי ש@yossiz נוטה לומר, וזאת בגלל שבמאזניים יש עוד "תופעת לוואי": כשהצדדים זהים ושוים אופקית, כל מעלה בעיגול משמעותה ירידה ועליה גדולים בהרבה מאשר כשאר הם בזוית של 45 מעלות למשל. ולמרות שזה זהה לשני צדדי המאזניים, אני מניח שיש לזה השלכה על יחס המומנט כח אבל אני לא מבין מדוע...

[yossiz]

@dovid אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

כשהצדדים זהים ושוים אופקית, כל מעלה בעיגול משמעותה ירידה ועליה גדולים בהרבה מאשר כשאר הם בזוית של 45 מעלות למשל

הייתי בכיוון זה, אבל נתקעתי בגלל:

שזה זהה לשני צדדי המאזניים

שאלה קשורה (התשובה שם טוען מה ש@dovid טוען, אבל טוען שזה לא זהה ל-2 הצדדים)
https://physics.stackexchange.com/questions/13474/why-does-the-weighing-balance-restore-when-tilted-and-released

[dovid]

@מצאתי... היחס של הזוית משנה את היחס בין במרחק מהציר.
המחשה: כששני הצדדים אופקיים, נניח שמעלה בעיגול זה ס"מ עליה או ירידה.
אבל זה דוקא בקצה, באמצע למשל זה נניח חצי ס"מ.
כעת שיש זוית 45 מעלות, אז אם נניח שכל מעלה היא ירידה או עליה של חצי ס"מ, באמצע זה ודאי לא יהיה רבע.
בקיצור כעת עברנו מפיזיקה לטריגונומטריה...

[yossiz]

@dovid על איזה שאלה אתה עונה? ב'?

[רחמים]

כאן יש מאמר בנושא

ככל שהכוח יפעל על הגוף בנקודה רחוקה יותר מציר הסיבוב שלו, כך יגדל מומנט הכוח (מומנט הסיבוב) והגוף יקבל הטיית סיבוב גדולה יותר.

[ארי63]

זה בעצם העיקרון של המכפילי כח למינהם. מפתח שוודי ארוך יותר קל לפתוח איתו\מיעד לאום גדול מהסיבה הזו שככל שזה רחוק מנקודת הסיבוב המומנט עולה.

[margalit]

@yossiz אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

@margalit, התשובה על שאילה א' לא עונה על השאלה, כי החפצים נשארים באותו מרחק כל הזמן. ב' כנ"ל. (אם לדעתך ענית על השאלה, נא להסביר יותר)

באותו מרחק אבל לא ביחס לכובד שלהם.
זה יותר מובן? (מסובך לי להסביר בכתב..)

[upsilon01]

@yossiz
אנרגיה פוטנציאלית היא בהחלט חלק מהמשוואה

[yossiz]

@upsilon01
לפי דבריך יוצא שאם נניח ערימה של ספרים תחת צד אחד, א"כ יורד האנרגיה הפוטנציאלית של צד זה, א"כ המאזן ישתנה?!?
או שלא הבנתי מה זה אנרגיה פוטנציאלית?

[רחמים]

סרטון יפה בנושא

[yossiz]

@רחמים אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

סרטון יפה בנושא כאן

תודה רבה, נראה לי שזה התשובה שחיפשתי.

[רחמים]

@רחמים אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

סרטון יפה בנושא

בסרטון זה יש את התשובה לשאלה שלך.

[WWW]

@yossiz אמר בשאלה בפיזיקה... ️:

תודה רבה, נראה לי שזה התשובה שחיפשתי.

עכשיו בא נראה אותך מסביר כאן בקצרה (ובעברית )...

[yossiz]

@WWW
בינתיים זה רק הרגשה שהסרטון יוביל אותי לתשובה האמיתית.
עוד לא הבנתי כל מה שכתוב בסרטון (יש שם קפיצה לתוך נושא cross product בלי להסביר מה זה...), וזה לא מתייחס ישירות לכל השאלות, גם אם אני מצליח לפצח את הענין, זה יהיה אתגר בשבילי לתרגם את זה לעברית... נראה...
אולי @רחמים מתנדב...

[רחמים]

@yossiz ממה שאני הבנתי זה שהמומנט גודל בצד שעולה וקטן בצד שיורד, וזה בגלל שהציר של הנדנדה לא נכנס בתוך קרש הנדנדה אלא בתוך חלק קטן אנכי שהוא מחובר לקרש האופקי, דבר זה מובלט בסרטון. וזה גורם שכאשר משתנה הזוית של הנדנדה המומנט משתנה, ולכן תוך כדי שהנדנדה באה לרדת למטה המומנטים מתאזנים וכך היא נשארת באויר.
מקווה שהסברתי ברור.
אגב אצלי יש כיתוביות בעברית בסרטון הזה.

[dovid]

אני כבר הבנתי בלי סרטון, וזה נראה לי כעת פשוט.
אני לא יכול להפוך לנוסחה בגלל א. אני בכלל לא יודע מה הנוסחה למומנט כח, ב. אני לא יודע את הנוסחה למרחק האנכי בהינתן מעלות, בנקודות ציר שונות.