קינמטיקה

• מכניקה
• תנועה
• 5 דקות קריאה

שלוש משוואות הקינמטיקה, מתי להשתמש בכל אחת, ואיך בוחרים נכון בתרגיל — עם טבלה, תרגיל פתור וסרטון.

התשובה בקצרה

קינמטיקה היא תיאור של תנועה — מהירות, תאוצה, דרך וזמן — בלי לשאול מה גרם לה. לתנועה בתאוצה קבועה יש שלוש משוואות עיקריות:

1. מהירות וזמן: המהירות משתנה לפי התאוצה.
2. דרך וזמן: מחשבת כמה דרך עברה בזמן נתון.
3. מהירות ודרך, בלי זמן: שימושית כשהזמן לא נתון.

למי זה מיועד: קינמטיקה היא הפרק הראשון במכניקה בתיכון. כדאי להכיר קודם מהירות ותאוצה.

שלוש המשוואות

כל המשוואות כאן נכונות רק לתנועה בתאוצה קבועה — למשל רכב שמאיץ באופן אחיד, או גוף שנופל. אם התאוצה משתנה, צריך כלים אחרים.

איך בוחרים משוואה

הדרך הבטוחה: רושמים בצד את כל מה שנתון, ומסמנים מה מחפשים. אחר כך בוחרים את המשוואה שבה מופיעים רק גדלים שיש לכם, ועוד הגודל המבוקש.

מה חסר בשאלה	באיזו משוואה להשתמש
לא מעניין אותי הדרך	הראשונה — מהירות, תאוצה וזמן
לא מעניינת אותי המהירות הסופית	השנייה — דרך, זמן ותאוצה
הזמן לא נתון ולא מבוקש	השלישית — מהירויות, תאוצה ודרך

תרגיל פתור

הנתונים: מכונית יוצאת ממנוחה ומאיצה בתאוצה קבועה של 2 מטר לשנייה בריבוע במשך 5 שניות.
השאלה: מה המהירות שלה בסוף, וכמה דרך היא עברה?

1. המהירות ההתחלתית אפס. מציבים במשוואה הראשונה: v = 0 + 2 · 5 = 10
2. מציבים במשוואה השנייה: x = 0 + ½ · 2 · 5² = 25
3. בדיקה במשוואה השלישית, בלי זמן: v² = 0 + 2 · 2 · 25 = 100 → v = 10

התשובה: המכונית מגיעה ל־10 מטר לשנייה ועוברת 25 מטר. שלוש המשוואות מסכימות ביניהן. v = 10 ms , x = 25 m

איפה רואים את זה בחיים

• מרחק בלימה

  המשוואה השלישית היא בדיוק מה שמשטרה משתמשת בו: לפי סימני הבלימה על הכביש אפשר לחשב את המהירות לפני התאונה.

• מסלול המראה

  מתכננים מחשבים את אורך המסלול שמטוס צריך, לפי התאוצה שלו והמהירות שבה הוא מתנתק מהקרקע.

• ריצת 100 מטר

  בשניות הראשונות הרץ מאיץ, ואחר כך ממשיך במהירות כמעט קבועה. זה תרגיל בשני קטעים.

שאלות נפוצות

מה ההבדל בין קינמטיקה לדינמיקה?

קינמטיקה מתארת את התנועה: מה המהירות, מה התאוצה, כמה דרך. דינמיקה שואלת למה — אילו כוחות גרמו לתנועה הזו. בדרך כלל לומדים קודם קינמטיקה, ואחר כך מוסיפים את הכוחות.

מה עושים כשהתאוצה שלילית?

מציבים אותה עם מינוס. תאוצה שלילית פירושה שהגוף מאט, אם הוא נע בכיוון החיובי. חשוב לקבוע בתחילת התרגיל מה הכיוון החיובי, ולהיצמד אליו עד הסוף.

מה ההבדל בין דרך להעתק?

דרך היא כמה מרחק הגוף עבר בפועל. העתק הוא המרחק בקו ישר בין נקודת ההתחלה לנקודת הסיום, עם כיוון. מי שרץ הקפה שלמה במסלול עבר דרך ארוכה, אבל ההעתק שלו אפס.

לא בטוחים באיזו משוואה לבחור?

בקורס המכניקה כל נושא מוסבר בסרטון, ולכל תרגיל בחוברת יש פתרון וידאו מלא, שלב אחרי שלב. משלמים פעם אחת, והקורס נשאר אצלכם.

לקורס המכניקה

או מתחילים בחינם: חוברת התרגילים במכניקה, להורדה