הזמנת כרטיסים
heb
הזמנת כרטיסים
arrow heb

פיזיקה של רכבות הרים

מתנועת רכבת ההרים על המסילה ניתן ללמוד רבות על חוקי הפיזיקה ובינהם על מומנטום, כבידה, תאוצה, אנרגיה ותנועה מעגלית. הסרטון שלפנינו מסביר על תנועת רכבת ההרים ועל חוקי הפיזיקה המעורבים בה.

צפה בסרטון

נניח שמכונית נכנסת למתקן ומצליחה להשלים סיבוב שלם. באיזו נקודה המהירות היא הנמוכה ביותר? בחרו בתשובה הנכונה. 

1.

B

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

2.

A

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

3.

D

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

4.

C

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

באיזו נקודה האנרגיה הפוטנציאלית מקסימלית? בחרו בתשובה הנכונה.

1.

C

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

2.

B

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

3.

A

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

4.

D

כל הכבוד! תשובה נכונה חלקית תשובה נכונה תשובה לא נכונה

מה כיוון הכוח הנורמלי בכל אחת מארבע הנקודות המסומנות?

1. למעלה
2. שמאלה
3. למטה
4. ימינה
1. B
2. D
3. C
4. A

אפשר לראות שהמתקן שמופיע בסרטון אינו מעגל מושלם. כפי שראינו בשאלה הקודמת, בנקודה הגבוהה ביותר הכוח הנורמלי וכוח הכבידה פונים שניהם כלפי מטה. הכוח השקול פועל כלפי מטה וגודלו הכולל גדול; משום כך הכוח יוצר לחץ על האדם שנמצא במתקן.למדנו שבתנועה מעגלית הכוח השקול נמצא ביחס הפוך לרדיוס המעגל. ככל שהרדיוס גדול יותר, כך הכוח השקול קטן יותר. לכן, אפשר לראות שהרדיוס של המתקן בצורתו האמיתית משתנה. 

ברכבת הרים ישנן שלוש מערכות של גלגלים, שהשילוב ביניהן הוא שמאפשר לקרונות לאחוז את המסילה ביעילות:
גלגלי הנעה, שמחברים את הקרונות למסילה ומאפשרים לרכבת לצבור תאוצה ומהירות.
גלגלי תֶמֶך (אפ-סטופ), שמותקנים מתחת למסילה ותומכים את הקרונות בעת ביצוע לולאות ונסיעה הפוכה.
גלגלי חיכוך, שנוסעים על חלקה הפנימי של המסילה, ובכך מייצבים את הקרונות מפני התנתקות מהמסילה או התהפכות.
 
סרטון אינטראקטיבי

פיזיקה של רכבות הרים – סרטון אינטראקטיבי / חט"ע

הפעל סרטון
על הפעילות

בסרטון התלמידים ינתחו את אופן הפעולה של רכבת הרים בעזרת המושגים הפיזיקלים כוחות ואנרגיה.

מושגים

תנועה מעגלית, כח רדיאלי, אנרגיה פוטנציאלית כובדית, אנרגיה קינטית, כח הכבידה, נורמל, כח שקול

מיומנויות

הבניית ידע