قانون سوم نيوتن:
هرگاه جسمي به جسم ديگر نيروواردكند،جسم دوم هم به جسم اول نيرويي هم اندازه آن ولي درخلاف جهت وارد مي كند.نيرويي كه جسم اول وارد مي كند((كنش))ونيرويي كه جسم دوم وارد مي كند((واكنش))ناميده مي شوند.اين دونيرو همواره هم اندازه هم راستاودرسوي مخالف يكديگرندوهريك برجسم ديگروارد مي شود.
تذكر-1
نيروهاي كنش وواكنش برايند ...
نكته :چون m يك كميت نرده اي و a يك كميت برداري است ضرب داخلي آنها يك بردار مي دهد و چون جرم جسم همواره مثبت است پس جهت F و a يكي مي باشد.
بردار = بردار . عدد
تذكر2:
باتوجه به قانون دوم نيوتن مي توان گفت كه جرم يك ويژگي جسم است كه مقاومت آنرا درمقابل تغييردروضعيت حركت نشان مي دهد.بطوريكه قبلا بيان شد،مقاومت در مقابل ...
ذكرمهم:ازديد قانون اول نيوتن ،ميان جسم ساكن وجسمي كه با سرعت ثابت وبطور مستقيم حركت مي كندتفاوتي وجودندارد.
قانون دوم نيوتن:
اگربه يك جسم نيروهايي وارد شود،شتابي مي گيرد كه با برايندنيروهاي واردبرجسم نسبت مستقيم داردوبا آن هم جهت است وبا جرم جسم نسبت وارون دارد يعني:
F : نيروي وارد بر جسم، واحد آن در سيستم SI برحسب N
M : جرم جسم ، ...
ديناميك
علم دينا ميك
بطوريكه درفصل اول بيان شد،ديناميك بخشي ازعلم مكانيك است كه به بررسي رابطه بين حركت جسم ونيروهايي كه آن حركت راايجاد كرده اندمي پردازد.
تذكر:
درفيزيك 2وآزمايشگاه با ديناميك دريك بعدآشنا شديد.دراين بخش ديناميك دردوبعدمطالعه مي شود.
يادآوري:
1-قانونهاي نيوتن:
قانونهاي نيوتن ازجمله قانونهاي اساسي وبنيادي ...
مسئله3:
جسمي به جرم 12kg با نيروي 36 نيوتني در جهت افقي كشيده ميشود. اگر ضريب اصطكاك جنبشي 0/25 باشد,
الف – نيروي وزن؟ ب- نيروي اصطكاك جنبشي چقدر است؟ ج- شتاب جسم چقدر است؟
حل :
الف) N = W = mg = 12 * 10 = 120N
ب ) Fk = mkN Fk = mkmg Fk = 0.25*12*10 = 30N
ج ) F – Fk = ma 36-30=12a 6=12a ==> a =0.5 m/s2
چند نكته براي حل مسائل ديناميكي:
1- ابتدا جسم را مشخص كرده و يك دستگاه مختصات ...
مسئله2:
جسمي در حال تعادل است. كدام نيروها عمل و كدام نيروها عكسالعمل هستند.؟
حل: چون جسم در حال تعادل است پس:
F = Fs
N = mg
هيچكدام عمل و عكسالعمل يكديگر نيستند چون هر 4 نيرو بر يك جسم وارد شدهاند. در عمل و عكسالعمل نيروها بايد بر دو جسم وارد شوند.
مثلاً :
نيروي F از طرف دست وارد شده است يا موتور پس عكسالعمل آن بايد از طرف جسم ...
مسئله1:
جسمي به جرم 10kg روي زمين قرار دارد مطابق شكل اگر ضريب اصطكاك ايستايي 0/4 باشد به ازاء نيروهاي مختلف حركت جسم را بررسي كنيد.
الف- اگر هيچ نيروي افقي بر جسم وارد نشود.
حل الف:چون هيچ نيروي F وارد نميشود جسم ساكن است و حداكثر نيروي اصطكاك Fs ميباشد.
Fs = ms N , N = mg
Fs = 0/4 * 10 * 10 = 40N
ب- اگر نيروي افقي برابر 20N بر جسم وارد شود. ...
نيروي اصطكاك جنبشي (Fk ):
از برهمكنش بين دو سطحي كه نسبت به هم متحرك ميباشند و با هم تماس دارند به وجود ميآيد آن را با Fk نشان ميدهند.
Fk = mkN
mk: ضريب اصطكاك جنبشي و بستگي به جنس سطح تماس دارد.
N : نيروي عمود بر سطح است.
نكته1: msهمواره از mk بزرگتر است.
Fs > Fk Þ ms > mk
نكته2: وقتي كه جسم ساكن است و ميخواهد ...
نيروي اصطكاك:
نيرويي است كه در خلاف جهت حركت جسم. بر جسم وارد ميشود و به علت نيروهاي الكترومغناطيسي است كه بين اتمها و مولكولهاي اجسام وجود دارد.
ويژگي هاي نيروي اصطكاك :
1- نيروي اصطكاك هميشه به عنوان يك نيروي مقاوم در خلاف جهت حركت ظاهر ميشود و مقدار آن با واكنش عمود بر سطح نسبت مستقيم دارد.
2- مقدار نيروي اصطكاك به ...
حل ج :
a= ثابت بسمت پايين
N=500 N
حل د :
a=4N بسمت بالا
F = maبرآيند نيروها
N – W = ma ==>N = ma + W ==>N = ma + mg ==>N = m(a + g) ==>N = 50 * 4 + 50 * 10 N = 700N
حل هـ :
a=4N بسمت پايين
F = maبرآيند نيروها
W – N = ma ==> N = W – ma ==> N = mg – ma ==>N = m(g - a) ==> N = 50 * 10 - 50 * 4
N = 300N
مثال:
شخصي به جرم 50 كيلوگرم در داخل آسانسوري به جرم 750 كيلوگرم قرار دارد. نيروي كشش ...
سؤال:
شخصي به جرم 50kg درون آسانسوري ايستاده است. نيروي عمودي اي كه از طرف كف آسانسور بر شخص وارد ميشود را در حالتهاي زير پيدا كنيد.
الف- آسانسور ساكن است ب- آسانسور با سرعت ثابت به طرف بالا حركت ميكند.
ج- آسانسور با سرعت ثابت به طرف پايين حركت ميكند.
د- آسانسور با شتاب 4 m/s2 به طرف بالا شروع به حركت ميكند.
هـ- آسانسور با ...
نيروي عمود بر سطح (نيروي عمودي تكيهگاه):
اين نيرو راكه با N نشان ميدهند،با استفاده از قانون دوم نيوتن به دست ميآيد. اين نيرو همواره بر سطح مورد نظر عمود بوده و جهت آن به سمت بالا ميباشد.
سؤال:
در شكلهاي زير نيروي عمود بر سطح را رسم كرده و مقدار آن را به دست آوريد, (سطوح بدون اصطكاك است)
(جسم ساكن ميباشد و جرم آن 3kg ...
مثال :
نيروي گرانشي بين جسم و زمين را در شكلهاي زير به دست آوريد.
Re شعاع زمين است.
h ارتفاع جسم از سطح زمين است
Me جرم زمين است
m جرم جسم است.
جسم در فاصله خيلي دورتري از زمين قرار دارد h>>Re
چون h>>Re است بنابراين فرض ميشود.
...
نتیجه : F : نيروي گرانشي است. اين نيرو در راستاي خط واصل دو جسم است .
G ثابت جهاني گرانش است كه مقدار آن ميباشد كه مقدار ي بسيار كوچك ميباشد .بنابراين نيروي گرانشي ميان جسمها با جرمهاي كوچك قابل ملاحظه نيست.
البته فرمول قانون گرانش را مي توانيم بصورت ببينيم كه در آن واحد هر بخش از كميتها در درون كروشه قرار داده شده است .
: ...
قانون گرانش:
هرگاه دو جسم به جرمهاي m1 و m2 در يك فاصله r از هم قرار يگيرند اين دو جسم نيروي گرانشي بر هم وارد ميكنند كه با حاصلضرب جرمها (m1m2) نسبت مستقيم و با مجذور فاصله بين آنها نسبت عكس دارد.
Þ
كه در آن :
m1 : جرم جسم 1
m2 : جرم جسم 2
r : فاصله بين دو جسم
F : نيرو
G : ثابت جهاني گرانش ...