ניתוח מימדי - בעיות ופתרונות
1. בהתבסס על ניתוח המימדים, קבע את המימדים הפיזיים הבאים בעלי אותם ממדים.
ב. כוח ולחץ
ג. כוח ותנע
ד. עבודה וחום
ידוע:
ממד אורך = ממד רוחב = ממד תזוזה = L
ממד הזמן = T
ממד המסה = M
פתרון:
ממד השטח = ממד האורך x ממד הרוחב = [L][L] = [L] ²
ממד המהירות = ממד התזוזה / ממד הזמן = [L] / [T] = [L][T] -1
ממד התאוצה = ממד המהירות / ממד הזמן = [L][T] -1 / [T] = [L][T] -1 [T] -1 = [L][T] -2
ממד הכוח = ממד המסה x ממד התאוצה = [M][L][T] -2
ממד העבודה = ממד הכוח x ממד התזוזה = [M][L][T] -2 [L] = [M][L] 2 [T] -2
ממד הכוח = מימד העבודה / ממד הזמן = [M][L]2[T]-2 / [T] = [M][L]2[T]-2[T]-1 = [M][L]2[T]-3
ממד של לחץ = ממד הכוח / ממד השטח = [M][L][T]-2 / [ל]2 = [M][L][T]-2 [L]-2 = [מ] [L]-1[T]-2
ממד התנע = ממד המסה x ממד המהירות = [M][L][T] -1
ממד החום = ממד האנרגיה = ממד העבודה = [M][L] 2 [T] -2
התשובה הנכונה היא ד'.
הערה:
חום היא אנרגיה שנעה עקב הפרש הטמפרטורה.
עבודה היא תהליך של העברת אנרגיה באמצעות תזוזה של עצמים.
אז, ממד החום = ממד האנרגיה = ממד העבודה.
2. שתי כמויות בעלות אותה כמות אך בעלות מושג פיזיקלי שונה...
א. כוח ותנע
ב. אנרגיה וכוח
ג. אנרגיה פוטנציאלית ואנרגיה קינטית
ד. אנרגיה ותנע
פתרון:
יחידת אנרגיה פוטנציאלית = יחידת אנרגיה קינטית = יחידת אנרגיה = יחידת עבודה.
למרות שיש לה אותה יחידה , האנרגיה הפוטנציאלית והאנרגיה הקינטית הן סוגים שונים של אנרגיה.
התשובה הנכונה היא C.
3. הכמויות הבאות בעלות אותן יחידות הן...
א. כוח ואלקטרומגנטיות
ב. מהירות ותאוצה
ג. עבודה ואנרגיה
ד. עבודה וכוח
פתרון:
עבודה היא תהליך של העברת אנרגיה באמצעות תזוזה של עצמים.
אנרגיה היא היכולת לבצע עבודה.
עבודה ואנרגיה הן שתי גדלים בפיזיקה בעלי אותה יחידה.
התשובה הנכונה היא C.
