اندازه حرکت (تکانه) خطی

اندازه حرکت (تکانه) خطی اندازه حرکت خطی یک ذره به صورت حاصل ضرب جرم ذره در سرعت آن تعریف می شود: (18-9) می بینیم که اندازه حرکت کمیتی برداری و جهت آن همان جهت سرعت است. یکای اندازه حزکت خطی در SI کیلوگرم – متر بر ثانه است. قانون دوم نیوتون برحسب اندازه حرکت خطی به شکل زیر بیان می شود: (19-9) یعنی نیروی خالص وارد بر یک ذره برابر است با ...

قانون دوم نیوتون برای سیستم ذرات

قانون دوم نیوتون برای سیستم ذرات با توجه به معادله 9-8 می توانیم بنویسیم: (12-9) که در آن M جرم کل سیستم و rcom بردار مکان مرکز جرم سیستم است. با دیفرانسیل گیری از معادله ی بالا خواهیم داشت: (13-9) که در آن vi سرعت ذره ی i ام و vcom سرعت مرکز جرم سیستم است. با دیفرانسیل گیری مجدد از معادله بالا خواهیم داشت: (14-9) که در آن ai شتاب ذره ی i ام و acom شتاب ...

اجسام جامد (صلب)

اجسام جامد (صلب) اجسام جامد مثل توپ بیسبال، در واقع سیستم های پیوسته ای هستند که از ذرات بسیار زیادی تشکیل شده اند. اگر جرم یک عنصر خیلی کوچک (ذره) از جسم را dm در نظر بگیریم، مرکز جرم جسم جامد برابر است با: (9-9) که در این جا M جرم جسم است. برای اجسام یکنواختی که چگالی آن ها یکنواخت است داریم: (10-9) در اینجا dV حجم اشغال شده توسط عنصر dm است. ...

مرکز جرم

مرکز جرم مرکز جرم یک سیستم ذرات نقطه ای است که گویی 1- تمام جرم سیستم در آن نقطه متمرکز شده و 2- تمام نیروهای خارجی به آن نقطه وارد می شود. بنابراین برای بررسی حرکت انتقالی سیستم می توانیم آن را به صورت ذره ای به جرم کل سیستم که در مرکز جرم آن مستقر شده است درنظر بگیریم. (شکل9-1). سیستم ذرات شکل 9-2 (a)، دو ذره با جرم های m1 و m2 را نشان می دهد، ...

پایستگی انرژی

پایستگی انرژی قانون پایستگی انرژی بیانگر این مطلب است که انرژی ممکن است از صورتی به صورت دیگر تبدیل شود، اما هرگز امکان ندارد خلق یا نابود شود. به عبارت دیگر انرژی کل E یک سیستم (حاصل جمع انرژی مکانیکی، انرژی گرمایی و هر نوع دیگر از انرژی گرمایی است) فقط در صورتی تغییر می کند که مقداری انرژی از یا به آن منتقل شود. بنابراین اگر کار W ...

شامل اصطکاک

شامل اصطکاک به شکل 8-7 نگاه کنید. یک نیروی ثابت افقی F جسم را در راستای محور x هل می دهد، جابه جایی جسم برابر است با d و سرعت جسم از v0 به v افزایش می یابد. در طی حرکت یک نیروی اصطکاک جنبشی fk ثابت به جسم وارد می شود. حالا اگر جسم و سطح را به عنوان یک سیستم درنظر بگیریم، (شکل 8-8) می توانیم قانون دوم نیوتون را به شکل زیر برای آن ...

نقاط تعادل

نقاط تعادل در شکل 8-5 (f)، سه مقدار مختلف برای انرژی مکانیکی Emec نشان داده شده است. هنگامی که انرژی مکانیکی برابر 4 ژول باشد (خط ارغوانی) نقاط بازگشت عبارت است از x1 و x5 . همچنین در هر نقطه ای در طرف راست x5 انرژی مکانیکی سیستم برابر با انرژی پتانسیل است و انرژی جنبشی آن صفر است نیرویی بر آن وارد نمی شود. به این نقاط، نقاط تعادل خنثی (نقاط ...

نقاط برگشت

نقاط برگشت در غیاب نیروهای ناپایستار انرژی مکانیکی سیستم به صورت زیر داده می شود: (23-8) و انرژی جنبشی برابر است با: (24-8) با فرض ثابت بودن Emec در نقاطی که انرژی پتانسیل با انرژی مکانیکی برابر است، انرژی جنبشی صفر می شود. (نقطه یx1 در شکل 8-5 (d)) به این نقاط، نقاط بازگشت می گویند چون جهت حرکت در این نقاط تغییر می کند. (a) (b) (c) (d) (e) ...

بررسی منحنی انرژی پتانسیل

بررسی منحنی انرژی پتانسیل در این قسمت ما فرض می کنیم در حالی که نیروی پایستار روی ذره کار انجام می دهد، ذره مقید به حرکت در راستای محور x است. و با استفاده از نمودار انرژی پتانسیل سیستم به بررسی حرکت آن می پردازیم. پیدا کردن نیرو به روش تحلیلی برای حرکت یک بعدی، کار انجام شده توسط نیروی پایستار F در جابه جایی به اندازه ی Δx برابر ...

پایستگی انرژی مکانیکی

پایستگی انرژی مکانیکی انرژی مکانیکی Emec یک سیستم برابر است با مجموع انرژی جنبشی K و پتانسیل Uآن سیستم: (14-8) هنگامی که ذره فقط تحت تاثیر نیروهای پایستار باشد. این نیروها کار W را روی یک شیء درون سیستم انجام می دهند، این نیروها انرژی را بین انرژی جنبشی شیء K و انرژی پتانسیل سیستم U منتقل می کنند. با استفاده از معادله ی 7-10، تغییر ...

انرژی پتانسیل گرانشی

انرژی پتانسیل گرانشی هنگامی که ذره ای به جرم m از مکان yi به مکان yf جابه جا می شود، در طی این تغییر مکان نیروی Fg روی ذره کار انجام می دهد، بنابراین داریم: (7-8) که نتیجه می دهد: (8-8) (9-8) حالا اگر مرجع پتانسیل را در yi = 0 و انرژی پتانسیل در این نقطه را صفر در نظر بگیریم، خواهیم داشت: (10-8) انرژی پتانسیل کشسان (الاستیک) در مورد سیستم فنر – ...

تعیین مقدار انرژی پتانسیل

تعیین مقدار انرژی پتانسیل در این قسمت ابتدا رابطه ی بین نیرو های پایستار و انرژی پتانسیل مربوط به آن ها را بررسی می کنیم. هنگامی که ذره ای تحت عمل نیروی پایستار F قرار دارد، تغییر در انرژی پتانسیل سیستم برابر است با منفی کار انجام شده توسط نیروی F، با توجه به تعریف کار داریم: (5-8) این معادله کار انجام شده توسط نیروی F را وقتی ذره از ...

نیروهای پایستار و ناپایستار

نیروهای پایستار و ناپایستار در قسمت های قبل دیدیم که نیروی گرانشی و همچنین کار نیروی فنر فقط به مکان های اولیه و نهایی جسم بستگی دارد و مستقل از مسیر است. اما کاری که نیروی مثلا نیروی اصطکاک انجام می دهد، علاوه بر نقاط اول و آخر به طول مسیر وابسته است. نیروی گرانشی و نیرویی که یک فنر ایده آل اعمال می کند، نیروهای پایستار نامیده می ...

کار و انرژی پتانسیل

کار و انرژی پتانسیل انرژی پتانسیل انرژی است که به وضعیت نسبی دو یا جند ذره که با یکدیگر برهمکنش دارند وابسته است. در قسمت های قبلی در باره ی ارتباط بین کار و انرژی جنبشی بحث کردیم. اینجا ما رابطه ی بین کار و انرژی پتانسیل را بررسی می کنیم. هنگامی که جسمی را به طرف بالا پرتاب می کنیم، طی بالا رفتن جسم، نیروی گرانشی، کار منفی Wg را روی ...

توان

توان توان عبارت است از آهنگ انجام کار، هنگامی که کار W در بازه ی زمانی Δt انجام می شود، توان متوسط برابر است با: (35-7) و توان لحظه ای برابر است با: (36-7) یکای توان در SI ژول بر ثانیه است که وات نامیده می شود: (37-7) با توجه به معادله ی توان، ما می توانیم کار بر حسب حاصل ضرب توان در زمان بنویسیم، بر این اساس یکای رایج کیلو وات - ساعت برابر ...

فیزیک نظری و مطالب و مقالات رایگان

آمار بازدید

مبانی پایه ای فیزیک

تمام حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به "" می باشد