شتاب

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
Marziehmny

نام: Mny

عضویت : دوشنبه ۱۴۰۱/۹/۷ - ۱۶:۲۱


پست: 4



جنسیت:

شتاب

پست توسط Marziehmny »

سلام
دوستان‌چرا وقتی جسمی به سمت بالا پرتاب میکنیم تا ارتفاعی مشخص به حرکت خودش ادامه میده؟
mgبه سمت پایینه و حرکت کند شونده هم تنها در صورتی که جسم در حال حرکت باشه امکان پذیره..یعنی بخاطر نیرو اولس که جسم برخلاف نیرو ورنی که به سمت‌پایین بهش وارد میشه همچنان اوج‌گیری‌میکنه؟🤔

Marziehmny

نام: Mny

عضویت : دوشنبه ۱۴۰۱/۹/۷ - ۱۶:۲۱


پست: 4



جنسیت:

Re: شتاب

پست توسط Marziehmny »

دوستان‌من تازه عضو شدم..میشه بگید چجوری باید فهمید سوال جدید پرسیده شده تا بحث کرد؟

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2489

سپاس: 4622

جنسیت:

تماس:

Re: شتاب

پست توسط rohamavation »

نیروی گرانش زمین بر هر جسمی که جرم دارد اثر می گذارد. وقتی جسمی به سمت بالا پرتاب میشه نیروی گرانش زمین بر خلاف سرعت جسم عمل می کنه و جسم را به سمت پایین می کشه، یعنی به سمت خودش. بنابراین جسم به سمت زمین باز می گردد.جسمی که به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب می شود تحت گرانش زمین سرعت خود را کاهش میده. سرعت آن تا رسیدن به حداکثر ارتفاع کاهش میابه، جایی که سرعت آن صفر است. سپس تحت تأثیر گرانش به طور یکنواخت به سمت پایین شتاب می گیره حالا فهمیدی.
وقتی توپی را بالا می اندازید چه اتفاقی می افته؟ خوب تا ارتفاعی بالا میره که تمام انرژی جنبشی خود را از دست میده و سپس به عقب می افته. حالا اگر آن را با شدت بیشتری پرتاب کنی سرعت آن بیشتر میشه و قبل از اینکه به عقب بیفته به ارتفاع بیشتری میرسه.
حال اگر آنقدر پرتاب کنید که ارتفاعی که پس از آن به عقب برمی‌گردد بی نهایت باشه، دیگر هرگز عقب برنمیگرده. و سرعت اولیه در چنین شرایطی سرعت فرار است که برای زمین 11.2 کیلومتر بر ثانیه
زمانی که انرژی جنبشی صفر بشه جسم شروع به عقب رفتن می‌کنه بنابراین اگر به نحوی توانستید انرژی جنبشی را همیشه بالای صفر نگه دارید واقعاً نیازی نیست که در هر لحظه به سرعت فرار برسید.
برای درک این توضیح من از پرتاب مجدد توپ را در نظر بگیر. به جز این بار یک نفر بالاتر از شما و یک نفر بالاتر از آنها و غیره. روی پله هستند بنابراین تنها کاری که باید انجام بدین این است که به اندازه کافی محکم پرتاب کنید تا به نفر بعدی برسید و آنها باید همین کار را انجام دهند و غیره.
هنگامی که یک توپ در جهت بالا پرتاب می شود، میگیم که نیرو در جهت پایینه. چرا نیرویی که به توپ داده می شود را برای پرتاب در جهت بالا در نظر نمی گیریم؟ آیا نیرویی که به توپ وارد می شود اثری نداره؟شما باید به قانون اول حرکت نیوتن نگاهی بیندازین یادتون که هست
هنگامی که در یک چارچوب مرجع اینرسی مشاهده می‌شود یک جسم یا در حالت سکون باقی می‌ماند یا با سرعت ثابتی به حرکت خود ادامه می‌ده مگر اینکه نیروی خارجی بر آن اثر بزاره
هنگامی که توپ به سمت بالا حرکت می کنه و هیچ نیرویی وجود نداره توپ به حرکت خود به سمت بالا ادامه میده. اما وقتی گرانش وجود دارد باید به قانون دوم حرکت نیوتن بازم یادت هست
"مجموع بردار نیروهای F روی یک جسم برابر است با جرم m آن جسم ضرب در بردار شتاب a جسم: F=ma."
در حالی که توپ به سمت بالا حرکت میکنه شما با آن تعامل نمی کنید بنابراین تنها نیروی گرانش است که توپ را به سمت پایین شتاب میده (آن را کاهش می دهد).
خوب شما نباید مفهوم نیرو را با مفهوم انرژی اشتباه بگیرین هنگام پرتاب توپ به بالا آن را شتاب میدین و بنابراین انرژی جنبشی را به توپ منتقل می کنید، نه اینکه به آن نیرو بدین.هنگامی که توپ را رها می کنید به آن نیرو وارد نمی کنید. آزادانه در حال سقوطه (با وجود حرکت رو به بالا). تنها نیرویی که بر آن اثر می‌کند نیروی گرانش است که آن را به سمت پایین می‌کشه (به همین دلیل است که سرعت آن کاهش می‌یابه و به‌طور لحظه‌ای در راس متوقف می‌شود، قبل از اینکه به پایین برگردد).
همچنین به سوال مرتبط دیگه نگاه کن وقتی یک توپ مستقیماً به سمت بالا پرتاب میشه آیا تعادل لحظه ای را در بالای مسیر خود تجربه می کند؟ خوب چرا اجسام با سقوط شتاب می گیرند؟هنگامی که نیرویی بر جسم وارد می شود یک جسم شتاب می گیرد. این توسط قانون دوم نیوتن F=ma، که در آن F نیروی خالص وارد بر جسم است، m جرم جسم و a شتاب جسم است. علت شتاب گرفتن اجسام هنگام سقوط به این دلیل است که گرانش زمین بر روی جسم اثر می گذاره. اگر هنگام سقوط جسم زمین را از جسم دور کنید فاصله بین جسم و زمین افزایش می یابه خوب میدونی . گرانشی بر عکس مجذور فاصله تغییر می کنه. بنابراین، نیروی گرانشی وارد بر جسم به دلیل زمین کاهش پیدا میکنه و بنابراین شتاب جسم نیز کاهش پیدا میکنه
چه چیزی باید تغییر کند تا جسم در حال سقوط سرعت خود را تغییر دهد
هیچ چی. تا زمانی که یک نیروی خالص به جسم وارد بشه، جسم شتاب می گیره شتاب توسط قانون دوم نیوتن مشخص میشه
پرتاب توپ به سمت بالا در قطاری که در حال شتاب است اگر در قطار شتاب دهنده توپی را تا ارتفاع معینی به سمت بالا پرتاب کنم چی در نهایت در دست من خواهد بود؟ در لحظه ای که توپ را رها می کنم، سرعتی برابر با سرعت قطار در آن لحظه خواهد داشت. اما چون قطار شتاب می گیره، قطار سرعت بیشتری خواهد داشت و در نتیجه توپ مسافت کمتری را طی می کند و باید پشت سر من بیفتد. آیا استدلال من درسته؟از آنجایی که قطار در حال شتاب است، از دید ناظر در قطار، توپ در جهت مخالف حرکت قطار با قدر ma است که در آن m جرم توپ و a قدر شتاب دادن به قطار اگر جهت حرکت را جهت x مثبت، و جهت "بالا" را جهت y مثبت باشه، بنابراین معادلات حرکت در جهت های x و y به صورت زیر مینویسم:
$\begin{align}
\ddot x &= -a \\
\ddot y &= -g.
\end{align}$
راه حل کلی این هستش
$\begin{align}
x(t) &= x_0 + v_{x,0} t - \frac{1}{2}a t^2 \\
y(t) &= y_0 + v_{y,0} t - \frac{1}{2}g t^2
\end{align}$حال فرض کن من مبدأ سیستم مختصات در نقطه ای است که توپ از آنجا پرتاب میشه به طوری که$x_0 = y_0 = 0$ و توپ در زمان t=0 با سرعت $v_{y,0} = v$,$v_{x,0} = 0$ و vx به بالا پرتاب بشه0=0 در جهت y مثبت، سپس جواب ها تبدیل میشن
$\begin{align}
x(t) &= -\frac{1}{2}a t^2\\
y(t) &= vt - \frac{1}{2} gt^2
\end{align}$
پس این مسیر چگونه به نظر می‌رسد؟ با حل اولین معادله برای t، و دوباره اتصال کردن آن به معادله y، عبارت زیر را برای مختصات y ذره به عنوان تابعی از مختصات x آن در طول مسیر بدست میارم:
$\begin{align}
y(x) = v\sqrt{-\frac{2x}{a}} +\frac{g}{a} x
\end{align}$
در اینجا یک نمودار از شکل این مسیر برای v=1.0m/s و فهرست a=9.8,5.0,2.5,1,0.1m/s2 از مقادیر برای شتاب قطار آوردم
تصویر
از دید کسی که در قطاره، توپ به شکل یک سهمی تغییر شکل یافته به سمت عقب پرواز می کنه، اما هرچه شتاب کمتر باشه، اگر بخواهید توپی را به صورت عمودی در موقعیتی بدون شتاب پرتاب کنید، به نظر ساده تر میشه
تصویر

Marziehmny

نام: Mny

عضویت : دوشنبه ۱۴۰۱/۹/۷ - ۱۶:۲۱


پست: 4



جنسیت:

Re: شتاب

پست توسط Marziehmny »

خیلی ممنون بابت توضیحات کاملتون..🔥
پس‌الان دلیل اینکه با وجود تنها نیروی وارد به توپ که به سمت پایین هم هست جسم در ابتدا حرکت به سمت بالا(در خلاف جهت)نیروی وارد(گرانش )حرکت میکنه انرژی جنبشی اولیه هست ک ب جسم داده میشه؟

ارسال پست