מדוע לויין תקשורת חייב להימצא על קו המשווה? (שאלת בגרות 2003, שאלה מס׳ 5)
לא הבנתי את הסבר האתר.

גם אני הגעתי אל השאלה הזו באתר ולא ידעתי איך לענות....

הבנת הפתרון דורשת קצת ראייה מרחבית.

נניח שלוויין דמיוני נמצא מעל נקודה הנמצאת במרחק 1 ק"מ בערך מהקוטב, בגובה רב מעל הנקודה (תדמיין את כדור הארץ כאבטיח).

אם הלוויין הדמיוני יהיה מעל אותה נקודה כל הזמן, אז כאשר הארץ תעשה סיבוב שלם סביב צירה, הלוויין יעשה מעגל שלם (כדי להיות מעל הנקודה), אך ***בתוך המעגל הזה לא תהיה מסה*** - כדור הארץ יהיה "יותר למטה". אבל לוויין צריך לנוע בהשפעת כוח כבידה שמקורו בגוף הנמצא במרכז המעגל - ואין שם גוף כזה. לכן קראתי ללוויין בשם לוויין דמיוני.

אנא תודיע לי אם ההסבר ברור. זה חשוב לי לדעת. אם לא מספיק ברור - אל תתבייש לומר.

עדי.

אני מצטער על זה אם אני מטריח אותך אבל זה לא ממש ברור לי... אני ממש חושש מהבגרות הזו, על אף שאני מתרגל ומתרגל המון...
כמו כן, אשמח לסיוע בשאלה הבאה (את סעיף א'' בלבד הצלחתי, אבל אני לא ממש מצליח להבין מדוע כוח הכובד מבצע אנרגיה שלילית)
קובץ מצורף

תדמיין שאתה לוקח תפוז, המייצג את הארץ, תוקע שיפוד דרך שני הקטבים, כל שכדור הארץ (התפוז) יכול להסתובב סביב השיפוד הזה.

עד כאן בסדר?

עכשיו אתה תוקע בתפוז עוד שיפוד, במרחק קטן מה"קוטב הצפוני" כך שבקצהו יש לווין.

כאשר אתה מסובב את "כדור הארץ" סביב צירו, הלוויין (קצה השיפוד) מסרטט מעגל דימיוני שזה מסלול הלוויין.

במרכז המעגל הזה לא נמצא דבר.

כדי שלוויין ינוע במסלול מעגלי במרכז המעגל צריך להיות גרם שמיים שהוא זה שיפעיל על הלוויין כוח כבידה, אבל ללוויין "שלנו" אין במרכז המעגל גוף כזה.

עדי.

כלומר, חייב שיהיה מרכז של איזשהו גוף? ואז כל לויין חייב להימצא **על** קו המשווה?
אבל אם ישנה נקודה שהיא לא על קו המשווה והלוין צריך להיות לויין של הנקודה הזו? למשל אם ישראל לא נמצאת על קו המשווה, לא יכול להיות לה לויין תקשורת?
ועוד משהו- אשמח להבהרה לגבי משפט עבודה-אנרגיה. הניסוח שאני מכיר הוא שהאנרגיה הכוללת בנקודה A ועוד העבודה שנוספה שווה לאנרגיה בנקודה B (האנרגיה הכוללת)
במקרה כזה לא מתייחסים לעבודת כוח הכובד? הסתבכתי עם זה קצת..

המשפט אומר שהעבודה הכוללת הנעשית על גוף מנקודה א לנקודה ב (עבודה כוללת - כוללת את כל הכוחות, כולל את כוח הכובד וכל מה שאתה רוצה) שווה לאנרגיה הקינטית בנקודה ב מינוס האנרגיה הקינטית בנקודה א.

מדוע אני למדתי את זה בלי להחשיב את עבודת כוח הכובד? כלומר שאני לוקח את העבודה שנעשתה (כולל את WF וWf כלומר של החיכוך) ומשווה את זה לאנרגיה הקינטית ולאנרגיה הפוטנציאלית?

א. יש משפט עבודה אנרגיה כפי שנסחתי לך אותו. הנוסחה שלו מופיעה בדפי הנוסחאות - דף ראשון בטור השמאלי - נוסחה שישית.


ב. יש נוסחה אחרת שאומרת שעבודת כל הכוחות הלא משמרים שווה לשינוי באנרגיה הכוללת. הנוסחה שלו מופיעה בדפי הנוסחאות - דף ראשון בטור השמאלי - נוסחה שביעית.

הנוסחה השנייה לא נראת נוסחת עבודה-אנרגיה.

אז זה תקין אם אשתמש במשפט בבגרות כפי שניסחתי לך אותו בהודעה שלעיל?
תודה רבה רבה ובברכה.

הניסוח המדויק: עבודת כל הכוחות הלא משמרים שנעשית מנקודה א לנקודה ב שווה לאנרגיה הכוללת בנקודה ב מינוס האנרגיה הכוללת בנקודה א.

בפיזיקה יש חשיבות עצומה לנסח את הדברים.

הבנתי. אז זה בסדר אם אשתמש בנוסחה שלא כוללת את הכוחות המשמרים? פשוט לא למדתי את זה עם הכוחות המשמרים...
כמו כן, מדוע כוח הכובד יעשה אנרגיה שלילית?
אני מצטער מקרב לב אם אני מטריח אותך, פשוט חשוב לי להצליח בבגרות הזו מאוד.

"מדוע כוח הכובד יעשה אנרגיה שלילית? "

לא ברור לי.

כמו ששמת לב, בכיתה לא למדתי על עבודת כוח הכובד. בפיתרון תרגילים ראיתי שעבודתו מחושבת על פי הנוסחה -mgh. למה יש מינוס בנוסחה?
כמו כן, האם ההסבר שלי לגבי לויין התקשורת ונקודת המשווה הוא נכון?
איזה הסבר איכותי צריך לרשום במבחנים כדי לקבל את מלוא נקודות?
בברכה ובתודה.

אם כיוון כוח הכובד הוא כיוון העתק הגוף - העבודה חיובית, אחרת - היא שלילית.

ההסבר שלך לגבי לוויין תקשורת הוא בסדר.