חלוקת כוח לרכיבים

כאשר יש תנועה בכיוון מסוים, כדאי לבחור את מערכת הצירים כך שאחד הצירים יהיה בכיוון התנועה. היתרונות הם:

• רכיב הכוח בכיוון התנועה מופיע ישירות בנוסחה \(F = ma\).
• רכיבים מאונכים לכיוון התנועה מופיעים בנפרד ומקלים על החישוב.
• אפשר לזהות בקלות אילו כוחות אינם משפיעים על התאוצה בכיוון זה.

כלל אצבע:

• ציר x – לאורך כיוון התנועה
• ציר y – מאונך לכיוון התנועה (לרוב אנכי למשטח)

חלוקת כוחות לרכיבים

כאשר כוח פועל בזווית \(\theta\) ביחס לציר:

• רכיב לאורך הציר: \(F_x = F \cdot \cos(\theta)\)
• רכיב בכיוון מאונך: \(F_y = F \cdot \sin(\theta)\)

דוגמאות:

• כוח בכבל בזווית \(\theta\) עם האופק:
  • לאורך המשטח: \(F_x = F \cos\theta\)
  • מאונך למשטח: \(F_y = F \sin\theta\)
• כוח נורמלי תמיד בכיוון מאונך למשטח.

חוק ניוטון לאחר חלוקה לרכיבים

ציר x:

\[ \sum F_x = m a_x \]

ציר y (כאשר אין תאוצה אנכית):

\[ \sum F_y = 0 \quad \Rightarrow \quad N + \text{vertical force} = mg \]

טיפים פרקטיים

• סמן תמיד את כיוון החיובי לפני חלוקת הכוחות.
• רשום את כל הכוחות והכיוון שלהם.
• זוויות תמיד ביחס לציר שבחרת.
• כוחות חיכוך ותמיכה תלויים בכיוון הציר ובמשקל הגוף.