وزن
در ابتدای مبحث تمرینی را ارائه می دهیم:
نیروی وارد از طرف كرهی زمین (به جرم6 * 1024 kg ) به خودتان (٦٠kg) را محاسبه كنید.
راهنمایی:
نكتهی مهم در این جا مقدار فاصله r است.
در این گونه مسائل، این فاصله همان شعاع زمین است كه در حدود 6/4 * 106m میباشد. اعداد گفته شده را در رابطه گرانش قرار میدهیم:
حل:
می دانید ...
بی وزنی
آیا ممكن است در محلی وزن ما صفر باشد؟ البته منظور فضایی دور از ستارهها و سیارهها نمیباشد!
غیر از آن جایی دیگری سراغ دارید؟
شكل رو به رو یكی از پاسخهای شما را نشان میدهد.
در ناحیهای خاص بین زمین و ماه نیروی وارده از طرف ماه و زمین به شما یكسان و در خلاف جهت هم است.
پس به خاطر ...
نیروی عمودی تكیه گاه
هم اكنون كه در حال مطالعه این مجموعه هستید، كجا نشسته اید!
روی یك صندلی، چه چیزی از سقوط شما روی زمین جلوگیری میكند؟
اگر پاسخ میدهید كه "صندلی" درست است، اما بهتر است بگوییم نیروی عمودی كه صندلی به شما وارد میآورد.
به طور كلی، هنگامی كه دو جسم با یكدیگر در تماس باشند، (مثل شما و صندلی ...
نیروی طناب
هنگامی كه یك نخ یا طناب به جسمی وصل باشد، آن را در امتداد خود میكشد و البته واضح است كه متقابلاً جسم نیز، نخ یا طناب را در خلاف آن جهت میكشد (قانون جذر نهم نیوتن).
این نیروها را كشش نخ یا طناب نامیده و معمولاً با نماد T نشان میدهند.
در شكل مقابل طنابی را میبینید كه از یك طرف به دیواری بسته شده و ...
نیروی فنر (نیروی كشسانی فنر)
اگر این آدمی كه لاستیكی را كشیده است، آن را رها كند، چه میشود؟
اگر این یكی كه فنر را فشرده است، آن را رها كند، چه حادثهای برای فنر رخ میدهد؟
و چنان چه دوباره آن ها بخواهند، لاستیك و فنر را كشیده یا فشرده نمایند، چه چیزی لازم است؟
پاسخ شما كاملاً صحیح است: ...
نیروی اصطكاك
توپی را به سمت دروازه حریف شوت میكنید، مدتی به سمت جلو رفته، مرتباً تندی اش كاهش یافته و در حالی كه تماشاچیان از جا بلند شده تا از شوق گل، جیغ بكشند، درست قبل از خط دروازه توپ میایستد. چرا؟
در روزهای یخبندان زمستانی، چرا خودروها به سختی حركت میكنند؟ فایده ریختن شن و ماسه (كه ایجاد ناهمواری در ...
نیروی اصطكاك ایستایی
برخلاف تصوّر اوّلیه نیروی اصطكاك حتی موقعی كه جسمی ساكن است میتواند وجود داشته باشد. در شکل مقابل، باربری را ملاحظه كنید كه آماده میشود تا جعبه را روی سطح زمین به سمت جلو بكشد.
الف) جعبه روی سطح افقی قرار دارد ولی باربر آن را نمی كشد. در این حالت فقط نیروی وزن و نیروی عمودی تكیه گاه به جعبه ...
روش حل مسائل دینامیك
یك مسأله دینامیكی مسألهای است كه به تحلیل یك سیستم و حركت آن از نقطه نظر نیروهای وارد بر جسم میپردازد. برای حل مسائل دینامیكی از روش رسم "نمودار جسم آزاد" یا Free Body Diagram استفاده میكنیم كه از این به بعد با عنوان FBD از آن یاد میكنیم.
قدمهای 2 گانه ی زیر در تحلیل سیستمهای دینامیكی ...
(حال یك مسأله قشنگ!)
در مسأله قبلی، نیروی كشش زنجیر را به گونهای حساب كنید كه حركت مجموعه الوار و الواركش با تندی ثابت باشد.
راهنمایی:
در اینجا روش حل همان است. بدون هیچ تفاوتی، فقط باید میزان نیروی زنجیر (T) را مجهول گرفته و در عوض شتاب صفر شود. (٠=a)
كماكان FBD به صورت قبلی است و روابط و ...
حل مسائل نیروی تماسی-١
قبل از طرح مسأله بد نیست كه به یك موضوع جالب در حركت دو جرم متصل به هم توجّه كنید.
برای مشاهده فیلم کلیک کنید.
دو جسم به جرمهای m1 = 10kg و m2 = 5kg روی سطح افقی قرار دارد. نیروی F = 30N به طور افقی به m1 وارد میشود. با صرفنظر كردن از اصطكاك شتاب حركت را به دست آورده و نیرویی كه m1 به m2 وارد ...
حل مسأله قرقره
مطابق شكل زیر اگر m1 = 22kg و m2 = 8kg باشد و از همه اصطكاكها صرفنظر كنیم، شتاب حركت وزنهها و نیروی كشش نخ را محاسبه كنید. (از جرم طناب و قرقره صرفنظر نمایید.)
راهنمایی:
ابتدا برای كل سیستم(FBD) رسم میكنیم. برای نیروهای وارد بر m١ آن ها را به دو راستای موازی سطح شیبدار و عمود بر سطح شیبدار تجزیه ...
مقدمه ای بر مبحث ضربه
اكثر مردم ایده مبهمی از ضربه و اندازه حركت دارند. گاهی بر اثر شكست یك كاندیدا بیان میشود كه"ضربه" سختی خورد! یا در ورزش ادعا میشود كه تیم مقابل زیر "ضربات" شدید مهاجمان قرار گرفت. در هر حال در ورای كلمه ضربه مفهوم تغییر روند و حركت نهفته است.
برای مشاهده فیلم کلیک کنید.
به چند مورد دیگر از ...
اندازه حركت و قانون دوّم نیوتن
طبق قانون دوّم نیوتن داریم:
با ضرب كردن طرفین در خواهیم داشت:
پس حاصل ضرب برابر با تغییر اندازه حركت است.
اصطلاحاً به حاصل ضرب (نیرو ضرب در زمان اعمال آن) "ضربه" میگویند و برابر با تغییر اندازه حركت است.
به نظر شما آیا یك راكت با تغییر اندازه حركت ...
نیروی جانب مركز
در تصویر مقابل ماشینی را مشاهده میكنید كه با سرعت ثابت بر مسیر دایروی حركت میكند.
جهت سرعت در این حركت دایم تغییر میكند. بنابراین حركت آن شتابدار است.
قانون دوّم نیوتن بر این موضوع تأكید دارد كه اگر جسمی در حال حركت شتابدار باشد آن گاه حتماً به آن نیرویی وارد میشود.
بنابراین در حركت ...
مكان مركز جرم
ما هر جسم بزرگی را می توانیم متشكل از ذرّات كوچك فرض میكنیم. برای سادگی دو ذره را كه در راستای x قرار دارند در نظر بگیرید.
مركز جرم نقطهای است كه به طور متوسط موقعیت جرم كل را در این مجموعه نشان دهد. میتوان ثابت نمود كه موقعیت مركز جرم در این شكل از رابطه زیر به دست میآید:
M در این ...