عضویت العربیة English
امام جواد علیه‌السلام: عزّت مؤمن در بى نیازى او از مردم است. بحارالأنوار، ج 75، ص 109

کلاس فیزیک من!

کلاس فیزیک من!
جمعه 29 بهمن 1389  07:14 ب.ظ

کلاس فیزیک من!

اگر تا به حال قوانین نیوتن را یاد نگرفته اید، بشتابید!

قانون اول نیوتنکلاس فیزیک من!

قانون اول نیوتن درباره نیرو و تغییرات سرعت بحث می کند. برای چند لحظه اجازه دهید که فرض کنیم شما به تنهایی می توانید یک نیرو به جسم وارد کنید و آن را به سمت راست یا چپ فشار دهید. تحت این شرایط قانون اول می گوید که اگر یک جسم کشیده یا هل داده نشود به طور طبیعی ساکن می ماند.این به این معنی است که اگر یک جسم در یک راستا حرکت کند اگر به آن نیرویی وارد نشود به همان صورت به حرکت خود در آن راستا ادامه می دهد.

حرکت با سرعت ثابت و در یک راستا با همان سرعت ثابت در همان راستا ادامه خواهد یافت.

این به این معنی است که اگر یک جسم ساکن باشد و هیچ نیرویی به آن وارد نشود به همان صورت ساکن می ماند. در واقع سکون یک حالت ویژه از حرکت با سرعت ثابت صفر است.

یک جسم ساکن تا زمانی که نیرویی به آن وارد نشود ساکن خواهد ماند.

حال اگر بیش از یک نیرو به جسم وارد شود چه می شود؟ شما می توانید به صورت همزمان یک جسم را به چپ و پایین هل دهید، چه اتفاقی می افتد؟

تحت این شرایط ما باید به نیروی خالص وارد بر جسم همچون یک نیروی برآیند بنگریم. این تک نیروی برآیند جمع جبری یا برداری نیرو هاست. این نیروی خالص سرعت جسم را تعیین می کند. حال به مثال های بیشتری نگاه کنید:

دو نیرو را که به صورت همزمان به جسمی اثر می کنند را تصور کنید. یکی از آن ها خیلی نیرومند و دیگری خیلی ضعیف است. نیروی بیشتر رو به چپ و نیروی کمتر رو به راست است. این دو نیرو برآیندی تشکیل می دهند که رو به سمت چپ است. این نیروی برآیند سرعت جسم را تغییر خواهد داد. با آن که در اینجا دو نیرو وجود دارد، جسم فکر می کند که نیروی خالصی دارد آن را به سمت چپ هل می دهد.

 

در واقع نیروی خالص همان نیروی برآیندی است که می تواند حاصل جمع بی شمار نیرو باشد. اگر برآیند نیروها صفر باشد تغییرات سرعت نیز صفر می شود و اگر برآیند نیروها صفر نباشد، جسم دارای تغییر سرعت می شود.

 

در آخر این که نیروها از خارج به جسم وارد می شوند. برای مثال، شما نمی توانید روی یک سطح یخ زده بایستید و خود را با دستان خود هل دهید. اما اگر شخصی از پشت شما را هل دهد شما رو به جلو حرکت خواهید کرد که نشان دهنده تغییر سرعت در شماست.

 

قانون اول نیوتن شبیه به گفته های گالیله است. «اینرسی، یک ویژگی ماده است»

 

این ویژگی هر ماده است که با تغییرات سرعت مخالفت می کند. به عبارت دیگر سرعت به خودی خود تغییر نمی کند. به همین دلیل است که اگر یک جسم با سرعت ثابت در یک راستا حرکت کند و از بیرون نیرویی به آن وارد نشود آن جسم با همان سرعت ثابت، در همان راستا به حرکت خود ادامه خواهد داد.

 

بازنگری: قانون اول حرکت

یک جسم ساکن در صورت نبود یک نیرویی که به آن وارد شود، ساکن خواهد ماند و جسم در حال حرکت با سرعت ثابت در یک راستا، به حرکت خود با سرعت ثابت در همان راستا ادامه خواهد داد.

به قانون اول گاهی اینرسی گفته می شود.

 

کلاس فیزیک من!

 

 

اینرسی=مقاومت جسم در برابر تغییر سرعت

 

 

قانون دوم نیوتن

قانون دوم نیوتن چگونگی تغییر سرعت جسم در اثر وجود نیرو را بیان می کند. ابتدا، اگر شما به یک جسم نیرو وارد کنید آن جسم دارای شتاب خواهد شد. و سرعتش تغییر خواهد کرد.

جسم، در راستای نیروی وارده شتاب می گیرد.

دوم: شتاب به طور مستقیم به نیرو بستگی دارد. برای مثال اگر شما با نیرویی سه برابر نیروی قبلی به جسم شتاب دهید می گویید که شتاب جسم نیز سه برابر شده است.

اگر شما با نیرویی 2 برابر نیروی قبلی هل دهید، جسم نیز شتابی دو برابر شتاب قبلی خواهد داشت.

سوم: این شتاب به جرم جسم نیز بستگی دارد. در هل دادن دو جسم با نیرویی مساوی هنگامی که یک جسم پنج برابر دیگری سنگین تر است می بینید که شتاب آن نیز یک پنجم شتاب جسم سبک تر است.

جسمی با جرمی دو برابر جرم  جسم دیگر، شتابی برابر نصف شتاب آن دارد.

بازنگری: قانون دوم نیوتنکلاس فیزیک من!

شتاب هنگامی ایجاد می شود که نیرویی بر جرم وارد شود. هرچقدر جرم جسم بیشتر باشد برای شتاب گرفتن نیروی بیشتری نیز لازم دارد.

 

 

 

قانون دوم را می توان به صورت معادله ریاضی زیر بیان کرد:   F=ma   یا   نیرو=جرم×شتاب


با استفاده از آن چه که می دانید نیروی لازم را برای حرکت ماشین محاسبه کنید.

جرم ماشین 1000kg است. اگر من ماشین را با شتاب 0/05 m/s2 هل دهم، از آنجا که شما قانون دوم نیوتن را می دانید مقدار نیروی لازم را به دست آورید.

 

کلاس فیزیک من!

نیرو=جرم × شتاب

نیرو=1000 × 0/05

نیرو=50 (نیوتن)

کار=نیرو × جا به جایی

 

 

 

 

 


قانون سوم نیوتن

قانون سوم بیان می کند که برای هر نیرویی یک نیروی مخالف وجود دارد. در هنگام فشار دادن دیوار، دیوار نیز شما را با همان نیرو فشار می دهد.

اگر شما جسمی را هل دهید، آن نیز شما را هل می دهد.

کلاس فیزیک من!

 

برای هر کنشی، واکنشی هست.

 

کلاس فیزیک من!

واژه های کنش و واکنش خلاصه نیروی کنش و نیروی واکنش هستند. هم چنین واژه  برابر به معنی هم اندازه و واژه مخالف به معنای در جهت مخالف است.

 

کلاس فیزیک من!

 

 

نیروی کنش و واکنش با هم اتفاق می افتند.

 

 

 

 

مترجم :احسان انصاری

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان- تنظیم :سمیرا بادامستانی

 

hossein3010

hossein3010
کاربر نقره ای
تاریخ عضویت : خرداد 1389 
تعداد پست ها : 1946
محل سکونت : تهران
دسترسی سریع به انجمن ها