תכנית הלימודים – כיתה י'

לפניכם תכנית הלימודים המתוכננת לשנת הלימודים הקרובה. השנה מוקדשת ללימוד יסודי ומעמיק  של תחום מרכזי בפיזיקה – מְכַנִיקה. תחום זה עוסק בתנועה של גופים ובסיבות לשינויים הנצפים בתנועה. מכניקה מהווה בסיס לכל התחומים האחרים בפיזיקה.

מכניקה מקובל לחלק לשני תתי-תחומים עיקריים:

  1. קִינֵמַטִיקַה: עוסקת בתיאור התנועה של גופים בלי להתייחס לסיבות שגרמו לתנועה הזו.
  2. דִינַמִיקַה: חוקרת סיבות לשינויים הנצפים בתנועה של גופים – כוחות. 

אנחנו נאמץ את החלוקה הזו, ובמחצית א' נתמקד בקינמטיקה. במהלך המחצית נלמד ונשתמש בוֵקטוֹרִים – כלי מתמטי חשוב, על מנת לתאר תנועה במישור ובמרחב. במחצית ב' נגיע לעסוק בדינמיקה, ובמסגרתה נחשף לאחד השיאים הגדולים ביותר של הפיזיקה – שלושת החוקים של ניוטון.

סביר להניח שחלקכם\ן למדתם\ן קצת מכניקה בחטיבת הביניים, וחלק מהנושאים שברשימה יהיו מוכרים לכם\ן. השנה נרחיב ונעמיק בנושאים הללו.

מכניקה

קינמטיקה 

הקדמה ומושגי יסוד

  • ממדי התנועה: תנועה לאורך קו ישר, תנועה במישור, תנועה במרחב. 
  • גדלים פיזקליים בסיסיים: מיקום ורגע-בזמן. הגדרה אופרטיבית של גדלים פיזיקליים. 
 

תנועה לאורך קו ישר

  • תאור התנועה באמצעות ציר תנועה ותרשים עקבות. ניתוח תרשים עקבות במעבדה באמצעות רשם זמן.
  • גדלים פיזקליים: פרק-זמן, העתק, דרך, מהירות ממוצעת. 
  • פונקציית מיקום-זמן בתנועה שוות מהירות. גרף מיקום-זמן. 
  • מהירות רגעית. גרף מהירות-זמן.
  • תאוצה ממוצעת ותנועה שוות תאוצה. 
  • פונקציית מיקום-זמן עבור תנועה שוות תאוצה. משמעות הגרפית.
  • נפילה חופשית כמקרה פרטי של תנועה שוות תאוצה. מדידה של תאוצת הנפילה החושפית במעבדה.
  • גלילאו גלילי – האיש והמדען.
 

תנועה במישור 

  • ווקטורים וסקלרים.
  • פעולות גאומטריות עם ווקטורים – חיבור, חיסור, מכפלה בסקלר.
  • מושגי יסוד בטריגונומטריה ופירוק וקטור לרכיביו הקרטזיים.
  • וקטורי מיקום והעתק.
  • וקטורי מהירות, שינוי-מהירות ותאוצה.

דינמיקה

כוחות וחוקי ניוטון

  • מהו כוח? מאפיינים של כוחות. ארבע אינטראקציות יסודיות.
  • מצב התמדה, שקול כוחות, תרשימי כוחות.
  • החוק הראשון של ניטון,
  • כוח משקל כמקרה פרטי של אינטרקציה גרביטציונית.
  • כוח אלסטי. חוק הוק.
  • כוח נורמלי.
  • החוק השלישי של ניוטון.
  • כוח המתיחות.
  • כוח החיכוך. חיכוך קינטי וחיכוך סטטי.
  • החוק השני של ניוטון
  • אייזק ניוטון – האיש והמדען.

    עדי רוזן, "מכניקה ניוטונית", כרך א'