مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی



مفهوم حقیقی و کاربردی اینرسی (لختی) در مکانیک کلاسیک برای اولین بار توسط دانشمند فرهیخته اسحاق نیوتن ساکسون تبار در قالب قانون اولش ارایه شد. ولی متاسفانه او نتوانست تا آخر عمر ارزشمند و مفیدش برای بشریت، ماهیت اینرسی را به تنهایی درک و تعریف کند. بلکه فقط توانست مفهوم کلی اینرسی را در قالب یک فرمول در قانون دومش با سه کمیت نیرو، جرم و شتاب به صورت هم زمان و توام ارایه کند.

تصویر

یعنی در فرمول فوق هیچ کمیتی به عنوان اینرسی درج نشده است. ولی به صورت نا مرعی و نا محسوسی مفهوم اینرسی ارایه شده است. بیننده میبایست چشمان تیز بین و قدرت درک و تحلیل بالایی داشته باشد. یعنی ما برای درک اینرسی، باید سه کمیت دیگر را درک کنیم. و هرچند که مشکل مان سه برابر خواهد شد. ولی قدرت درک و تحلیل مان بیشتر خواهد شد، چه بهتر از این! بعدها ریاضی خوانده ای همچون انیشتین در مورد آن بسیار تحقیق، مطالعه، تفکر و فرمول نویسی غلط کرد و او هم موفق به درک ماهیت آن نشد. و نتنها نتوانست توجیهی برای آن ارایه کند، بلکه مفاهیم گمراه کننده ای هم داخل آن کرد. منجمله اینکه نیوتن اشتباه کرده و فرمول نویسی غلطی انجام داده است. چیزی به نام نیروی گرانش اصلا وجود خارجی ندارد. صرفا در توهم و ذهنیت نیوتن بوده است و ... آنچه که هست انحنای فضا - زمان است. یعنی یک توهین بزرگ و نابخشودنی به شخص نیوتن اعظم. ما ثابت می کنیم که فرمول نویسی نیوتن درست بوده است. بلکه انیشتین غلط کرده است. ما باور داریم که اگر امروز نیوتن زنده می بود، با درک مفاهیم الکترومغناطیس این مفهوم اینرسی را اولا درک و دوما فرمول بندی و ارایه می کرد و نتنها انیشتین گفته هایش را قبول نمی کرد، بلکه با لجبازی با او به مجادله و ستیزه بر می خواست. در این مبحث سعی می کنیم مفهوم و توجیهی کلاسیک از زبان و باور نیوتن برای اینرسی ارایه کنیم. به باور ما هر ذره، جسم یا جرمی درون خودش میدانی دارد که الکترومغناطیس شناخته شده و نامگذاری شده است، که در حالت کلی، دو نیروی الکتریکی و مغناطیسی و به باور ما نیرویی واحد، در آن ته به ته شده و چون این دو نیرو مقدار برابری دارند، در یک نقطه یکدیگر را خنثی و مقدار عددی این دو نیرو صفر میشود. اینک اگر ما بخواهیم این جسم را به حرکت در آوریم و به آن شتاب دهیم، این دو بردار از خود مقاومت نشان می دهند، همانند یک طناب کشیده شده که با زاویه 90 درجه ای به آن نیرو وارد کنیم و در نتیجه مانع حرکت جسم یا ... میشوند. چون میبایست زاویه آنها کمتر از 180 درجه شود. یعنی درک اینرسی اینقدر برای ما که بردار ها و الکترومغناطیس را می شناسیم ساده و راحت است. یعنی اینرسی عبارت است از مقاومت دو بردار 180 درجه ای داخل جسم در مقابل تغییر زاویه ای کمتر از 180درجه. در حالت کلی، جسم چه در حال سکون باشد و چه در حال حرکت، اینرسی مقاومت بردار های نیرو، درون جسم در مقابل تغییر زاویه است.

تصویر

اینک این سوال مطرح میشود، وقتی به جسمی و ... نیرو وارد کردیم و آن جسم و ... شروع به شتاب گرفتن کرد، زمانی که نیرو را قطع کردیم چه اتفاقی میافتد؟ آیا بردار ها به زاویه 180 درجه ای قبلی حالت سکون خود بر می گردند؟ پاسخ منفی است. بردار های زاویه دار همانند دو نیروی پیشران عمل کرده و تا به ابد باعث حرکت جسم و ... با سرعت ثابت میشوند. بهتر است بگوییم چیزی شبیه بادبان کشتی بادی میشوند. یعنی با اعمال نیرو، جسم دارای انرژی جنبشی میشود که این انرژی جنبشی، این دو بردار را زاویه دار نگه می دارد و آنها را تبدیل به یک نیروی پیشران و شاید الکترومغناطیسی می کند. همانند یک کمان کشیده شده و یا مثل یک سفینه کهکشان پیما که توسط موجودات فوق هوشمند طراحی و ساخته شده است. که شاید اگر امروز نیوتن زنده می بود، موفق به طراحی و ساخت آن نیز می شد. ولی درک مکانیزم عمل آن برای افرادی همچون انیشتین در خواب و رویا هم ممکن نخواهد بود. و سوال دوم، برای برگشت زاویه بردار های تغییر یافته به مقدار 180 درجه چه باید بکنیم؟ جواب ساده است. میبایست خلاف جهت حرکت جسم به همان اندازه ی نیروی اولیه، نیرو وارد کنیم تا بردار ها زاویه قبلی را پیدا کنند. و سوال سوم، چرا این نیروهای پیشران برداری، باعث حرکت شتاب دار نمی شوند؟ چون این نیروهای پیشران با مقدار انرژی جنبشی سر و کار دارند. اگر مقدار انرژی جنبشی تغییر کند، زاویه آنها نیز تغییر می کند. یعنی سرعت، تابعی از انرژی جنبشی و زاویه آنهاست و به بیان ساده ترمز هم دارند، بدون داشتن سطح اتکا به چیز دیگری. بعدها نشان خواهیم داد که انرژی جنبشی باعث بوجود آمدن نوسان مابین این دو نیروی برداری شده و حرکت جسم در فضا موجی یا سینوسی میشود. می بینید موضوع چقدر ساده است. خدا هم خود دکارت و هم پدر دکارت را بیامرزد. با درک مفهوم بردار، هم توانستیم مفهوم نیرو و هم مفهوم اینرسی و انرژی جنبشی را یکجا درک کنیم. لذا فرمول کلاسیک زیر را تقدیم می کنیم به روح نیوتن فقید. که اگر در عالم برزخ، انیشتین و اشخاصی که بدنبال نظریه پیمانه ای (گراویتون) یا میدان هیگز و ... بوده و با ایشان مجادله ای داشتند و برای آسایش و آرامش ایشان ایجاد مزاحمتی نمودند، آن را به ایشان ارایه کنند. بقیه کار به عهده خود ما خواهد بود. ما این فرمول اینرسی را به رنگ زرد (اسحق) نوشته و نام آن را فرمول زرد نیوتن می گذاریم. بعد از این قانون اول نیوتن برای اینرسی، فرمول خواهد داشت و هرگز بدون فرمول نخواهد ماند:

تصویر

از آقایان لورنتس و جرالد هم سپاس گذاریم که عامل خود را در اختیار ما گذاردند. این فرمول ساده و ابتدایی، پایه و اساس ژنراتور های پیشرفته نیروی پیشران الکترومغناطیسی موجودات فوق هوشمند است که در کیهان در حال سفر و نقل و مکان هستند. در مباحث بعدی سعی می کنیم آن را در مدل های کوانتومی بسط و توسعه دهیم. مینیمم این دو بردار 90 درجه خواهد بود که سرعت را تا حد سرعت نور بالا خواهد برد. چرا که در خود نور زاویه این دو بردار 90 درجه است.

محمدرضا طباطبايي 2/10/1400
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1114

سپاس: 1408

جنسیت:

تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط rohamjpl »

قانون اول نیوتن که "قانون اینرسی" نیز نامیده می شود، بیان می کند که یک جسم در حال سکون در حالت سکون باقی می ماند و جسمی که در حال حرکت است مستقیماً و با سرعت ثابت به حرکت خود ادامه می دهد، اگر و تنها در صورتی که نیروی خالصی به آن وارد نشود.اینرسی، ویژگی جسمی که به موجب آن با هر عاملی که بخواهد آن را به حرکت درآورد یا اگر در حال حرکت است، مقدار یا جهت سرعتش را تغییر دهد، مخالفت می کند. اینرسی یک ویژگی غیرفعال است و جسم را قادر به انجام هیچ کاری نمی کند مگر اینکه با عوامل فعالی مانند نیروها و گشتاورها مقابله کند.اساساً سه نوع اینرسی وجود دارد:
الف) اینرسی استراحت: ناتوانی جسم در تغییر حالت سکون خود به خود به عنوان اینرسی سکون شناخته می شود.
مثال (i) شخصی که در ماشین نشسته است، هنگامی که ماشین به طور ناگهانی روشن می شود، به عقب می افتد. به این دلیل است که قسمت پایینی در تماس با خودرو به حرکت در می آید، جایی که قسمت بالایی سعی می کند به دلیل اینرسی استراحت در حالت استراحت بماند.
ب) اینرسی حرکت: ناتوانی جسم در تغییر حالت حرکت یکنواخت خود به نام اینرسی حرکت شناخته می شود.
مثال
(i) هنگامی که یک اتومبیل در حال حرکت ناگهان متوقف می شود شخصی که در اتومبیل نشسته است به جلو می افتد زیرا قسمت پایینی بدن در تماس با اتومبیل استراحت می کند در حالی که قسمت بالایی به دلیل اینرسی حرکت تمایل دارد در حرکت بماند.
(ii) یک ورزشکار قبل از انجام یک پرش طول مسافت معینی را می دود زیرا سرعت حاصل از دویدن به زمان پرش اضافه می شود تا بتواند مسافت طولانی را طی کند.
ج) اینرسی جهت: ناتوانی جسم در تغییر جهت حرکت خود به خودی خود.
مثال
(i) هنگامی که یک ماشین به دور یک منحنی حرکت می کند، شخصی که داخل آن نشسته است به دلیل اینرسی حرکت به سمت بیرون پرتاب می شود تا جهت حرکت خود را حفظ کند.
جرم یکی از انواع اینرسی است.
اینرسی یک اصطلاح کلی برای مقاومت یک جسم در برابر شتاب (یا در برابر تغییر در سرعت آن) است.
در موارد خطی انتقالی، اینرسی جرم m نامیده می شود. واحد [کیلوگرم] است. هر چه جرم بزرگتر باشد، فشار دادن چیزی برای حرکت یا کاهش سرعت آن سخت تر است.
در موارد دورانی، اینرسی را ممان اینرسی $I=\sum mr^2$می نامند. واحد $\mathrm{[kg\cdot m^2]}$ است. هرچه I بزرگتر باشد، چرخاندن چرخ به سمت بالا برای چرخش سریع یا کاهش سرعت چرخش سخت تر است.
تعریف اینرسی در هر دو مورد از قانون دوم نیوتن (و نسخه چرخشی معادل آن) ناشی می شود:
$\sum \vec F=m\vec a$
$\sum \vec \tau=I\vec \alpha$
اولی از طریق شکل ضعیف اصل دالامبر عملی است. این مفهوم از جایی به وجود می‌آید که ما به یک سیستم از یک چارچوب مرجع شتاب‌دار نگاه می‌کنیم و آن را به‌عنوان یک چارچوب غیرشتابی در نظر می‌گیریم: برای نگه داشتن چیزهایی که سیستم را «با هم» و «هنوز» نسبت به چارچوب شتاب‌دار نگاه می‌کنیم، تصور می‌کنیم که یکی از اجزای سیستم نیروی اینرسی (به معنایی که دقیقاً توسط نیوتن در نقل قول شما توضیح داده شده است) بر سیستم اعمال می کند که سعی می کند آن را از چارچوب مرجعی که گفتمان ما در آن جریان دارد، «دور کند». این «نیرو» از «تنبلی» هر مؤلفه ناشی می‌شود، یعنی مقاومت در برابر هرگونه تغییر حالت حرکتی آن‌ها از یک قاب بدون شتاب (بیایید فعلاً اصطلاح «قاب اینرسی» را برای این مفهوم اخیر کنار بگذاریم). باید چیزی وجود داشته باشد که هر یک از اجزای سیستم را به قاب تسریع شده متصل کند تا در برابر "نیروی اینرسی" که هر یک از اجزا در "تلاش برای جدا کردن" از قاب اعمال می کند و حالت حرکت یکنواختی را از سر می گیرد مقاومت کند. بنابراین، در طراحی یک پمپ گریز از مرکز به این روش، تصور می کنیم که پروانه ثابت نشسته است، اما هر یک از تیغه ها نیروی گریز از مرکز خود را بر روی توپی پروانه اعمال می کنند و بنابراین می بینیم که هاب و تیغه ها در حالت کشش برای مقاومت در برابر آن هستند. نیروی گریز از مرکز و بر این اساس باید به گونه ای طراحی شوند که به اندازه کافی قوی باشند تا این مقاومت را ایجاد کنند. از یک قاب بدون شتاب، ما به سادگی می‌بینیم که تیغه‌ها مسیرهای دایره‌ای ایجاد می‌کنند، و بنابراین نتیجه می‌گیریم که آنها در حال شتاب هستند، بنابراین، با نیوتن II، می‌دانیم که توپی باید پره‌ها را به صورت شعاعی بکشد، یعنی نیروی مرکز مورد نیاز را تامین کند. برای تنظیم این حرکت شتابدار گاهی اوقات تصور می شود که اصل دالامبر صرفاً به ترتیب مجدد قانون دوم نیوتن است و بنابراین از قانون دوم قابل استخراج است، بنابراین از یک تانسور اینرسی ثابت I بهره می‌بریم و با نیروهای اینرسی $\omega\times(I\,\omega)$ در معادلات اویلر$M = I\, {\rm d}_t \omega + \omega\times(I\,\omega)$زندگی می‌کنیم.
نیروی اینرسی همانطور که از نامش پیداست نیروی ناشی از تکانه سیال است. این معمولاً در معادله تکانه با عبارت ρ(du/dt) یا (ρv)v بیان می شود. بنابراین، هرچه سیال و سیال چگال تر باشد و سرعت آن بیشتر باشد، تکانه (اینرسی) بیشتری دارد.
اکنون نیروهای ویسکوز نیروهای ناشی از اصطکاک بین لایه های هر سیال واقعی هستند. در مکانیک سیالات، ما سیال را در شرایط پیوسته می گیریم، به این معنی که ذرات سیال بسیار نزدیک بسته شده اند، بنابراین لزوماً بین لایه های سیال اصطکاک وجود دارد.عدد رینولدز به عنوان نسبت نیروهای "اینرسی" به نیروهای ویسکوز تعریف می شود.
Re=نیروهای اینرسی نیروهای چسبناک
حالا نیروهای چسبناک برای من معنا پیدا می کنند. آنها نیروهای برشی اصطکاکی هستند که به دلیل حرکت نسبی لایه‌های مختلف در یک سیال جاری ایجاد می‌شوند و در نتیجه مقدار اصطکاک متفاوتی ایجاد می‌کنند، بنابراین مقادیر ویسکوزیته متفاوتی دارند.نیروی اینرسی همانطور که از نامش پیداست نیروی ناشی از تکانه سیال است. این معمولاً در معادله تکانه با عبارت (ρv)v بیان می شود. بنابراین، هر چه یک سیال چگال تر باشد و هر چه سرعت آن بیشتر باشد، تکانه (اینرسی) بیشتری دارد. همانطور که در مکانیک کلاسیک، نیرویی که می تواند این نیروی اینرسی را خنثی یا متعادل کند، نیروی اصطکاک (تنش برشی) است. در مورد جریان سیال، این با قانون نیوتن، $\tau_x = \mu \frac{dv}{dy}$ نشان داده می شود. این فقط به ویسکوزیته و گرادیان سرعت بستگی دارد. سپس، $Re = \frac{\rho v L}{\mu}$، معیاری است که برای یک شرایط جریان خاص، نیروی غالب است.
نیروهای اینرسی همان چیزی است که باعث ایجاد فشار دینامیکی می شود. روش دیگر برای بررسی عدد رینولدز با نسبت فشار دینامیکی $\rho u^2$ و تنش برشی$μ v/ L$ است و می‌توان آن را به صورت بیان کرد.
$Re =\frac{\rho u^2} {μ v/ L} = \frac{ u L} {\nu}$
در مکانیک سیالات ما اغلب در مورد عدد رینولدز اصطلاح نیروی اینرسی را می بینیم. اساساً، مفهوم اینرسی من همان چیزی است که توسط قوانین نیوتن ارائه شده است که در آن ما اینرسی را به عنوان مقاومت یک جسم برای تغییر حالت حرکتش در نظر می گیریم.
به نظر می رسد این نیروی اینرسی در مکانیک سیالات به سمت چپ معادله ناویر-استوکس مرتبط است:
$\rho \left(\dfrac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u}\cdot \nabla )\mathbf{u}\right) = -\nabla p+(\lambda + \mu)\nabla(\nabla\cdot\mathbf{u}) + \mu \nabla^2\mathbf{u}$بنابراین اگر در یک قاب هستید که با یک سیال حرکت می کند، انتظار دارید که اگر قاب/سیال خود در حال شتاب باشد، نیروهای اینرسی وجود داشته باشد.
اصل اینرسی در نتیجه قانون دوم ترمودینامیک یافت می شود. یک ذره در حرکت اینرسی حالتی با حداکثر آنتروپی است. به عنوان یک قانون آماری، احتمال نقض قانون دوم صفر نیست.توجه کنید در ترمودینامیک، گرمای ویژه یک جسم یا ماده تعیین می کند که چقدر انرژی گرمایی لازم است تا دمای بدن یک درجه افزایش یابد. هر چه گرمای ویژه بزرگتر باشد، انرژی گرمایی بیشتری برای پمپاژ شدن برای افزایش یک واحد دما لازم است. در اینجا، Cp، یعنی گرمای ویژه، آنالوگ جرم در یک سیستم مکانیکی است.
آنتروپی معیاری است برای ناآگاهی ما از یک سیستم ترمودینامیکی، یا در شکل ریاضی دقیق آن (فرمول آنتروپی بولتزمن)، $S=k\log \Omega$ که در آن$ Ω $تعداد ریز حالت‌های سیستم مربوط به مشخصات ماکروحالت معین سیستم است. اگر سیستم بسته باشد، قانون دوم ترمودینامیک می گوید که آنتروپی به طور متوسط به حداکثر تمایل دارد.
سیستم کلاسیک یک تکه جرم که در فضای آزاد در دمای صفر می چرخد (که معمولاً در مسائل مکانیک استاندارد فرض می شود) آنتروپی یکسان صفر دارد، S=0 - سیستم کاملاً مشخص است. علاوه بر این، مطابق با قانون دوم ترمودینامیک، در S=0 باقی خواهد ماند.در حالی که آنتروپی و اینرسی شباهت زیادی با یکدیگر ندارند، هر دو در واقع چیزهای واقعی هستند، و در حالی که "نیروهای واقعی" نیستند (به دلیل این واقعیت که آنها اصلاً نیرو نیستند)، آنها خاصیت هستند. از... خوب، آنتروپی یک ویژگی یک سیستم است، در حالی که اینرسی ویژگی اشیاء است
تعریف اینرسی حرارتی
درجه کندی نزدیک شدن دمای جسم به دمای محیط اطرافش و بستگی به جذب، گرمای ویژه، هدایت حرارتی، ابعاد و عوامل دیگر دارد.به عنوان مثال یک تکه پارچه را به همراه یک میله فولادی در فریزر قرار دهید.
همزمان آنها را بیرون بیاورید و در دمای اتاق روی پیشخوان قرار دهید.
پارچه با لمس سریع گرم می شود اما میله فولادی برای مدتی سرد می ماند. این به این دلیل است که اینرسی حرارتی بسیار بیشتری دارد. در این حالت جرم حرارتی بیشتری نیز دارد
حتی اگر پارچه پیچ و مهره ای با جرم مساوی باشد، باز هم خیلی سریعتر گرم می شود. این به این دلیل است که فولاد ظرفیت حرارتی بالاتری دارد.
توانایی تغییر دما به سرعت اینرسی حرارتی است که به ثابت زمانی حرارتی، ظرفیت حرارتی و جرم حرارتی مربوط می شود.اینرسی حرارتی یک ماده مشخص کننده سرعتی است که دمای سطح آن ماده زمانی که در معرض گرما قرار می گیرد افزایش می یابد. ... مصالحی مانند آجر و عایق اینرسی حرارتی پایینی دارند; فلزات ارزش بالایی دارند. چوب می تواند گرمای زیادی را ذخیره کند اما آن را به آرامی به درون خود منتقل می کند.نرخ اتلاف انرژی گرمایی، یعنی شار حرارتی یک جسم با قانون خنک‌سازی نیوتن توصیف می‌شود:$\frac{\text{d}Q}{\text{d}t}=-hA[T(t)-T_{\infty}]$dQ/dt شار حرارتی است
T(t) دمای جسم در زمان t و $T_{\infty}$ دمای محیط اطراف است
h ضریب انتقال حرارت و A سطح در معرض محیط اطراف است.
توجه داشته باشید که این قانون بر تجزیه و تحلیل حرارتی یکپارچه تکیه دارد، به این معنی که دمای جسم T(t) در فضا یکنواخت است، بدون گرادیان دمای مکانی
به نظر من اینرسی تمایل یک جسم به مقاومت در برابر تغییر در حالت حرکت خود است. می توان آن را تجلی جرم یا پیامد نیروی اعمالی در نظر گرفت. بنابراین اینرسی یک خاصیت جرم است. به عنوان مثال در معادله F=ma، m جرم اینرسی است. توجه کنید که چگونه، اگر F ثابت نگه داشته شود، افزایش جرم اینرسی باعث کاهش شتاب ناشی از نیرو می شود.
از طرف دیگر آنتروپی یک کمیت قابل اندازه گیری است. درجه بی نظمی در یک سیستم است. می توان آن را از نظر ریاضی تعریف کرد زیرا می توان آن را با مشاهده مقدار انرژی سفارشی که در یک سیستم جدا شده اندازه گیری کرد. یکی از ویژگی های آنتروپی این است که همیشه با افزایش به سمت تعادل ترمودینامیکی در یک سیستم ایزوله حرکت می کند.
اکنون اینجاست که ما می توانیم تمایز قائل شویم. درست مانند اینرسی یک خاصیت جرمی است، تمایل به نزدیک شدن به تعادل ترمودینامیکی نیز خاصیت آنتروپی است. مقایسه این دو مشکل می شود زیرا یکی یک ویژگی است در حالی که دیگری کمیت اندازه گیری شده است. ابتدا باید درک کرد که این مقادیر «نیروهای محرک» نیستند. اینرسی خاصیتی است که رفتار اجسام عظیم را هدایت می کند. از طرف دیگر آنتروپی چیزی را هدایت نمی کند. این تمایل آنتروپی به افزایش است که سیستم ها را به حرکت در می آورد..I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl یک‌شنبه ۱۴۰۰/۱۰/۵ - ۱۲:۲۳, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

یعنی میتوان نتیجه گرفت که اینرسی چیزی نیست جز مقاومت بردارهای نیرو در مقابل تغییر جهت و زاویه؟؟ پاسخ شما چیست خلاصه تو یک جمله یا فرمول؟
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

منحنی زیر نمودار گنبدی شکل معادله فوق است.

تصویر
تصویر

و اینک این سوال بسیار مهم که چه کسی یا کدام تمدنی به انسان ها معماری آموخته است؟؟؟ چون این نوع از سازه، بیشترین مقاومت در مقابل نیروی جاذبه یا شتاب ثقل سیارات را دارد. و میتواند بیشترین بار و وزن را تحمل کند و بیشترین مقاومت در مقابل امواج طولی و عرضی زمین لرزه یا زلزله را دارد و بعد از هرم، پایدار ترین شکل هندسی برای یک سازه است. ولی ما سازه هرمی توخالی نداریم. ولی این سازه را میتوان توخالی ساخته و از فضای داخل آن استفاده کرد که برای هرم ممکن نیست!!

تصویر

کلاه خود این سپر دفاعی سر و گردن در جنگ های دوران داوود و سلیمان نیز از همین ساختار هندسی تبعیت می کند. چون بیشترین مقاومت در مقابل ضربه و فشار را دارد. همچنین کلاهک موشک ها و مرمی بالستیک با سرعت چند ماخ صوتی.
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
You-See

نام: U30

محل اقامت: تهران

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۵/۱۹ - ۱۹:۰۵


پست: 1164

سپاس: 767

جنسیت:

تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط You-See »

هیچ کی یاد نداده، دانشمندای اون دوران با آزمون و خطا بهش رسیدن
دوستای گلم حمایت کنید : https://cafebazaar.ir/app/com.nikanmehr.marmarxword/

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

تصویر


تصویر

گویا با این معادلات پرواز هم میتوان کرد. چیزی شبیه گلایدر!!
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1114

سپاس: 1408

جنسیت:

تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط rohamjpl »

قانون اینرسی که قانون اول نیوتن نیز نامیده می شود، اینرسی، ویژگی جسمی که به موجب آن با هر عاملی که بخواهد آن را به حرکت درآورد یا اگر در حال حرکت است، مقدار یا جهت سرعتش را تغییر دهد، مخالفت می کند. اینرسی یک خاصیت غیرفعال است و جسم را قادر به انجام کاری جز مقابله با عوامل فعال مانند نیروها و گشتاورها نمی کند.
نیروی اینرسی که نیروی ساختگی نیز نامیده می شود، هر نیرویی است که توسط ناظر برای حفظ اعتبار قانون دوم حرکت نیوتن در یک چارچوب مرجع که در حال چرخش یا شتاب با سرعت ثابتی است به کار می رود.
نیروی اینرسی در مکانیک سیالات چیست؟
نیروی اینرسی همانطور که از نامش پیداست نیروی ناشی از تکانه سیال است. این معمولاً در معادله تکانه با عبارت (ρv)v بیان می شود. بنابراین، هر چه یک سیال چگال تر باشد و هر چه سرعت آن بیشتر باشد، تکانه (اینرسی) بیشتری دارد. همانطور که در مکانیک کلاسیک، نیرویی که می تواند این نیروی اینرسی را خنثی یا متعادل کند، نیروی اصطکاک (تنش برشی) است. در مورد جریان سیال، این با قانون نیوتن، $\tau_x = \mu \frac{dv}{dy}$ نشان داده می شود. این فقط به ویسکوزیته و گرادیان سرعت بستگی دارد. سپس، $Re = \frac{\rho v L}{\mu}$، معیاری است که برای یک شرایط جریان خاص، نیروی غالب است.
نیروهای اینرسی همان چیزی است که باعث ایجاد فشار دینامیکی می شود. روش دیگر برای بررسی عدد رینولدز، نسبت فشار دینامیکی$\rho u^2$ و تنش برشی$μ v/ L$ است که می تواند به صورت بیان شود.
$Re =\frac{\rho u^2} {μ v/ L} = \frac{ u L} {\nu}$در اعداد رینولدز بسیار بالا، حرکت سیال باعث ایجاد گرداب ها و پدید آمدن پدیده تلاطم می شود.در حقیت معادله ناویر استوکس $\rho \left(\dfrac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u}\cdot \nabla )\mathbf{u}\right) = -\nabla p+(\lambda + \mu)\nabla(\nabla\cdot\mathbf{u}) + \mu \nabla^2\mathbf{u}$قانون دوم نیوتن را می توان به این صورت نوشت
$m a = f_1 + f_2 + \cdots + f_n$اصطلاح ma که دارای ابعاد نیرو و متناسب با جرم جسم است که معیار اینرسی آن است، اغلب به نام نیروی اینرسی نامیده می شود. بنابراین، طبق معادله قبلی، نیروی اینرسی فقط نیروی حاصله است که بر جسم مورد تجزیه و تحلیل وارد می شود. در مکانیک سیالات، استفاده از جرم در واحد حجم جسم (مایع در این مورد)، یعنی چگالی آن، سودمند است، به طوری که قانون نیوتن (یا بهتر است بگوییم، معادله ناویر-استوکس) با عباراتی که دارای ابعاد نیرو هستند نوشته شود. در واحد حجم سیال
هنگامی که سیال جریان دارد، انواع مختلفی از نیروها بر روی سیال وارد می شود. اینها در معادله قبلی با f1، f2،⋯، fn نشان داده شده‌اند.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

و قسمت سوم انتگرال:

تصویر

مسلما پرندگان خیلی بهتر از ما مفهوم اینرسی را درک کرده اند. اینرسی فرمول می خواد وگرنه مفهوم فیزیکی نخواهد داشت . و صرفا مفهومی ادبی خواهد داشت.
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1114

سپاس: 1408

جنسیت:

تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط rohamjpl »

قانون اول او می گوید که هر جسم در حالت سکون یا در حرکت یکنواخت در یک خط مستقیم باقی می ماند مگر اینکه مجبور شود با اعمال یک نیروی خارجی حالت خود را تغییر دهد. این معمولاً به عنوان تعریف اینرسی در نظر گرفته می شود.
ببین قدرت مانور یک پرنده و قدرت اینرسی مورد نیاز برای بال زدن بال ها به ممان اینرسی بال ها مربوط می شود. فرض که ، طول بال، مساحت بال، جرم بال و جرم بدن را اندازه گیری کردیم. همبستگی قوی بین ممان اینرسی و حاصل ضرب جرم بال و مجذور طول بال یافت شد. با استفاده از این رابطه، مشخص شد تمام پرندگانی که از بال های خود برای پرواز زیر آب استفاده می کنند، گشتاور اینرسی بالاتر از حد متوسط ​​دارند. با فرض حرکت بال سینوسی، نیروی مورد نیاز اینرسی متناسب با (توده بدن) است، حال اگر انرژی جنبشی بالها تا حدی به کار آیرودینامیکی (مفید) در برگشت ضربه تبدیل شود، تلفات توان ناشی از اثرات اینرسی ممکن است کمتر باشد.
تصویر
. هواپیما در حال پرواز مثال خوبی از قانون اول حرکت است.چهار نیروی اصلی در هواپیما وجود دارد. بلند کردن، وزن، رانش، و کشیدن. اگر حرکت هواپیما را در ارتفاع ثابت در نظر بگیریم، می‌توانیم از وزنه و بلند کردن هواپیما غافل شویم. یک هواپیمای کروز با سرعت ثابت پرواز می کند و رانش دقیقاً کشش هواپیما را متعادل می کند. این اولین قسمتی است که در قانون اول نیوتن آمده است. هیچ نیروی خالصی روی هواپیما وجود ندارد و با سرعت ثابت در یک خط مستقیم حرکت می کند.
توان در واحد جرم، همچنین به عنوان توان ویژه شناخته می شود، توان خروجی برای یک جرم معین از یک ماده یا ماشین است. در مورد موتور یا وسیله نقلیه، این نسبت قدرت به وزن نامیده می شود.توان ویژه یا نسبت توان به وزن معیاری از عملکرد موتور در یک وسیله نقلیه یا در یک نیروگاه است. به عنوان توان خروجی تقسیم بر جرم آن، معمولاً بر حسب واحدهای W/kg یا hp/lb تعریف می‌شود.
حال اگر خلبان تراست موتور را تغییر دهد، نیروی رانش و درگ دیگر در تعادل نیستند. اگر نیروی رانش افزایش یابد، هواپیما شتاب می گیرد و سرعت آن افزایش می یابد. این قسمت دوم در قانون اول نیوتن است. یک نیروی خارجی خالص سرعت جسم را تغییر می دهد. کشش هواپیما به مجذور سرعت بستگی دارد. بنابراین درگ با افزایش سرعت افزایش می یابد. در نهایت، کشش جدید برابر با سطح رانش جدید است و در آن نقطه، نیروها دوباره متعادل می شوند و شتاب متوقف می شود. هواپیما با سرعت ثابت جدیدی که بالاتر از سرعت اولیه است به پرواز ادامه می دهد. ما دوباره به بخش اول قانون بازگشته ایم که هواپیما با سرعت ثابت حرکت می کند.
به یاد داشته باشید، در این مثال ساده، که ما فقط حرکت هواپیما را در جهت افقی در نظر می گیریم. ما از هر گونه تأثیر رانش بر روی وزنه یا بلند کردن غفلت می کنیم. در هواپیماهای واقعی، افزایش تنظیم دریچه گاز باعث افزایش مصرف سوخت و کاهش وزن می‌شود و افزایش سرعت باعث بالا رفتن و همچنین درگ می‌شود. هر یک از این تغییرات بر حرکت عمودی هواپیما تأثیر می‌گذارد، اما برای ساده‌تر کردن درک ما از قوانین نیوتن، در این مثال از این تأثیرات غفلت می‌کنیم.
در این مثال مهم است که به نقش رانش موتور اشاره کنیم. تراست برای شتاب دادن به هواپیما، تغییر سرعت آن و رانش برای متعادل کردن نیروی پسا زمانی که هواپیما با سرعت ثابت در حال حرکت است استفاده می شود. ما معمولاً فقط به نقش اول فکر می کنیم - شتاب. برای هواپیماهای جنگنده نیروی رانش بالا مطلوب است. اما برخی از هواپیماها، مانند هواپیماهای جت، بیشتر عمر خود را صرف پرواز کروز برای متعادل کردن نیروی پسا می‌کنند. در این نقش راندمان موتور (مصرف کم سوخت) مطلوب است. بسته به ماموریت هواپیما، انواع مختلفی از موتورها برای ارائه نیروی رانش بالا یا راندمان بالا طراحی می شوند.
تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

اینا رادار گریز هم هستن. یعنی انعکاس مایکروویوی پراکنده دارن. اولین اشکال پرنده تک فرمولی
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1114

سپاس: 1408

جنسیت:

تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط rohamjpl »

نیرو را می توان به عنوان یک فشار یا کشش تعریف کرد. نیروهای نامتعادل باعث ایجاد شتاب جسم در جهت نیروی حاصل می شوند. چهار نیروی اصلی بر توانایی های پروازی پرندگان و هواپیماها تأثیر می گذارد - وزن، بلند کردن، رانش و کشش.
آیا رانش موتور به بالابرنده کمک نمی کند؟
1) کشش انگلی ناشی از اصطکاک با باد. این را می توان با ساده کردن شکل هواپیما تا حد امکان به حداقل رساند. به چنین هواپیمایی "لغزنده" می گویند.کشش انگلی ناشی از مقاومت فرم (به دلیل شکل)، اصطکاک پوست، تداخل و سایر عناصری است که به لیفت کمک نمی کنند. درگ القایی آن چیزی است که در نتیجه تولید بالابر ایجاد می شود.کشش انگلی، همچنین به عنوان درگ پروفایل شناخته می‌شود، نوعی درگ آیرودینامیکی است که بر روی هر جسمی هنگامی که جسم در حال حرکت در یک سیال است، عمل می‌کند. کشش انگلی ترکیبی از کشش فرم و کشش اصطکاک پوستی است.
کشش کل در یک هواپیما از کشش انگلی و کشش ناشی از لیفت تشکیل شده است. کشش انگلی به این دلیل نامیده می شود که مفید نیست، در حالی که درگ ناشی از لیفت نتیجه یک بالابر تولید کننده ایرفویل است. کشش انگلی شامل همه انواع درگ به جز درگ ناشی از لیفت است
2) کشش ناشی از قسمتی از بردار بالابر که به سمت عقب اشاره می کند (همانطور که شما می دانید). این را می توان با به حداکثر رساندن نسبت ابعاد، نسبت بین طول بال و عرض بال به حداقل رساند. به همین دلیل است که گلایدرها بال های لاغری بلندی دارند. این کشش با گردابه های نوک بال که انرژی را تخلیه می کنند، ارتباط دارد. هر چیزی که قدرت گردابه های نوک بال را کاهش دهد، کشش القایی را نیز کاهش می دهد.
اکنون، سعی کنید این را درک کنید: هواپیماها همیشه در ارتفاع ثابت پرواز نمی کنند. گاهی اوقات آنها در حال صعود هستند و درست مانند ماشینی که از تپه بالا می رود، به قدرت یا نیروی رانش بیشتری نیاز دارند.
گاهی اوقات آنها در حال پایین آمدن هستند و درست مانند ماشینی که از تپه پایین می آید، به نیروی کمتر یا نیروی کشش بیشتری نیاز دارند.
هر هواپیما با وزن، تعادل و تریم خاص سرعت مورد علاقه ای دارد که خلبان می تواند آن را تنظیم کند (با کنترل تریم). اگر خلبان هیچ کاری انجام ندهد، بسته به میزان نیرویی که اعمال می شود، هواپیما با آن سرعت بالا، پایین یا سطح حرکت می کند. یک هواپیما یا گلایدر کاغذی با آن سرعت پایین می آید زیرا هیچ برقی اعمال نمی شود.
زاویه نزول آن با نسبت بالابر (L) به کشیدن (D) تعیین می شود که به آن نسبت L/D گفته می شود. این تعیین می کند که اگر قدرت موتور وجود نداشته باشد چقدر می تواند سر بخورد.
در یک هواپیمای کوچک معمولی مانند سسنا 172 نسبت L/D حدود 9 است (با سرعت کم)، به این معنی که می تواند به ازای هر 1 مایل ارتفاع از دست رفته حدود 9 مایل سر بخورد.
برای یک هواپیمای جت معمولی مانند بوئینگ 737، نسبت L/D بیشتر شبیه 25 است، بنابراین می تواند 25 مایل را در حالی که 1 مایل ارتفاع را از دست می دهد، سر بخورد. این بدان معناست که برای پرواز در سطح، مقدار نیروی رانش مورد نیاز حدود 1/25 وزن است.
به یک مشکل در مورد لیز بودن بیش از حد توجه کنید. پایین اومدن سخته به همین دلیل است که هواپیماهایی با نسبت L/D بالا به ترمزهای سرعت یا اسپویلر نیاز دارند که هنگام فرود یا فرود از آن استفاده می کنند.
پس چرا جت ها اینقدر قدرتمند هستند؟ پاسخ این است که آنها می توانند هنگام بلند شدن با یک زاویه شیب دار بالا بروند.
چرا آنها نیاز به صعود در زاویه شیب دارند؟ ایمنی، به همین دلیل است. اگر به دلایلی قدرت خود را از دست بدهند، هرچه بالاتر باشند، می توانند دورتر بچرخند و مکان مناسبی برای فرود پیدا کنند.
در پرندگان پرها یک سطح آیرودینامیکی ایده آل برای جریان هوا ایجاد می کنند. آنها می توانند یک سطح صاف بدون وقفه ایجاد کنند که هوا می تواند آزادانه از روی آن عبور کند و می تواند بدون از دست دادن خواص آیرودینامیکی خود انعطاف پذیر بماند. علاوه بر این، سطح نیز تا حدودی چکش‌خوار است و در مناطق تحت فشار قرار می‌گیرد، بنابراین اجازه می‌دهد هوا راحت‌تر از روی بدن بدون اختلال در جریان و ایجاد کشش عبور کند.اصول آئروفویل
برای درک چگونگی تولید بالابر توسط بال، ابتدا باید با اصل برنولی آشنا شویم. اصل برنولی اساساً بیان می کند که هوای با حرکت سریع نسبت به هوای آهسته فشار کمتری وارد می کند. اکنون یک بال پرنده، هنگامی که به هوا کشیده می شود، در یک زاویه کمی به سمت پایین نسبت به هوای جاری نگه داشته می شود. این بدان معنی است که هوا سریعتر از بال از روی بال عبور می کند، بنابراین فشار کمتری در بالای بال و فشار بیشتری در زیر بال وجود خواهد داشت. این تغییر فشار باعث می‌شود که بال با فشار کمکی فشار بالاتر زیر آن به سمت فشار پایین‌تر حرکت کند و در نتیجه باعث بالا رفتن شود.
هر چه هوا سریعتر در بال حرکت کند، بال بالابر بیشتری تولید می کند، بنابراین حرکت آن در هوا با بال زدن، این جریان هوا را افزایش می دهد و در نتیجه بالابر را افزایش می دهد. پرنده هوا را زیر بال خود پارو نمی کند، در عوض با لبه جلویی به هوا می برد تا جریان مورد نیاز خود را روی سطح به دست آورد. کشش انگل کششی است که توسط جریان هوا بر روی بدن پرنده ایجاد می شود و مانند ماشین تحت تأثیر هر گونه سطوح ناهموار یا برآمدگی های بیرون زده مانند پاها قرار می گیرد. به یاد داشته باشید که کشش با سرعت افزایش می‌یابد و چون حواصیل‌ها بسیار آهسته‌تر از اردک‌ها یا غازها پرواز می‌کنند، این نیاز آیرودینامیکی در درجه دوم نیاز عملکردی جمع‌آوری غذا قرار می‌گیرد. این فقط قسمت جلویی یک پرنده نیست که باید آیرودینامیک باشد، بلکه در قسمت عقب پرنده بیشترین صرفه جویی در انرژی را می توان انجام داد. اینجاست که هوا از بدن خارج می شود و پتانسیل f یا مقدار زیادی تلاطم کاهش انرژی تولید می شود. بیشتر پرندگان دارای دمی هستند که به خروج هوا از بدن کمک می کند و در صورت لزوم می توان از آن برای افزایش بلند کردن استفاده کرد. هنگامی که پرنده ای به سرعت پرواز می کند، دم خود را پر می کند و سعی می کند از قطره آب تقلید کند، که به یاد داشته باشید که در قسمت پشت تا حدی باریک می شود و شکلی است که توسط نیروهای ناشی از عبور قطره به مایع تحمیل می شود. هوا روی آن به همین دلیل است که پرستوها، پرنده‌های ناوچه و تعدادی دیگر از پرنده‌ها دم‌های تیزی دارند و شاهین‌ها و شب‌گردها دم‌های بسیار باریکی دارند.
تولید بالابر به قیمت افزایش درگ انجام می شود که به آن کشش القایی گفته می شود. هنگامی که یک بالابر تولید کننده بال از هوا عبور می کند، هوای در حال گردش را در پی خود باقی می گذارد که نشان دهنده انرژی جنبشی از دست رفته است، بنابراین کشش القایی محصول تولید بالابر است و شامل کشش پروفیل نیست که به زودی به آن خواهیم پرداخت. هنگامی که محاسبات کشش القایی انجام می شود، آنها فرض می کنند که هوا ویسکوزیته ندارد، که همه ما می دانیم که نادرست است. کشش پروفیل ویسکوزیته هوا را در نظر می گیرد به طوری که با افزودن مقادیر درگ پروفیل به مقادیر القایی، مقدار کشش کل بال را نشان می دهد. کشیدن نمایه در واقع همان چیزی است که به نظر می رسد، یعنی کششی است که توسط نمایه پرنده هنگام حرکت در هوا ایجاد می شود. بنابراین اگر کشیدن پروفایل، درگ انگل و درگ القایی را با هم اضافه کنیم، رقم کل درگ را پیدا می کنیم. نه تنها بال‌ها به کشش القایی و نمایه می‌افزایند، بلکه دم نیز می‌تواند به عنوان بدنه بالابرنده عمل کند و در نتیجه باعث کشش القایی شود. در عین حال، به دلیل باز شدن آن، به کشیدن نمایه نیز اضافه می شود.
زاویه حمله
زاویه حمله بال یکی از عوامل اصلی است که بر میزان بالابر تولید شده تأثیر می گذارد، همچنین تأثیرات مهمی بر میزان درگ ایجاد شده دارد. زاویه حمله زاویه ای است که در آن لبه جلویی به جریان رو به جلو هوا بریده می شود و حدود 6-15 درجه اغلب به عنوان هنجار ذکر می شود. افزایش این زاویه باعث افزایش حجم هوای منحرف شده روی بال می شود و منجر به افزایش بار می شود، اما این به قیمت درگ است که به سرعت افزایش می یابد. این را می توان به راحتی با نگه داشتن دست خود از پنجره ماشین در حین رانندگی نشان داد. اگر دست خود را صاف نگه دارید و سپس به آرامی آن را به سمت جریان هوای مقابل بچرخانید، باید افزایش تدریجی را احساس کنید تا زمانی که در نهایت وقتی آن را بیش از حد بچرخانید، ناگهان تمام قدرت خود را از دست داده و دست شما در اثر جریان هوا به سمت عقب پرتاب می شود. استال نامیده می شود و به دلیل از بین رفتن جریان هوای صاف روی دست است.
واضح است که یک پرنده می تواند این زاویه حمله را نه تنها با چرخاندن بال خود بلکه با تغییر وضعیت کل بدن خود نسبت به حرکت رو به جلو تنظیم کند. بنابراین در طول پرواز آهسته، پرندگان و هواپیماها تمایل دارند با زاویه حمله نسبتاً بالایی به سمت بالا پرواز کنند، در حالی که با سرعت حرکت می کنند به سمت دماغه پایین می روند و زاویه حمله بسیار کمتری ایجاد می کنند. در هنگام برخاستن، زمانی که جریان هوای بسیار کمی روی بال ها وجود دارد، پرندگانی مانند کبوتر زاویه حمله را افزایش می دهند تا بال خرید بیشتری از هوا داشته باشد تا نیروی بیشتری ایجاد شود. از سوی دیگر، در طول خمیدگی، شاهین زاویه حمله را به حداقل می‌رساند تا با حداقل کشش در هوا بلغزد. نسبت ابعاد یک بال به صورت b2/S محاسبه می شود که b طول بال و S مساحت سطح بال است. نسبت ابعاد یک بال مهم است زیرا به طور کلی هر چه نسبت ابعاد (بالهای بلندتر و باریکتر) بیشتر باشد، کشش القا شده توسط بال در سرعت معین کمتر می شود. بال هایی با نسبت تصویر بالا معمولاً در پرندگانی که با سرعت نسبتاً زیاد اوج می گیرند یافت می شوند در حالی که بال هایی با نسبت ابعاد کمتر (بال های کوتاه تر و پهن تر) در پرندگانی که با سرعت پایین تر اوج می گیرند یافت می شوند.
هنگامی که هوای با فشار بالا که از زیر بال عبور می کند به سمت بالا به سمت ناحیه فشار پایین بالا و پشت بال می چرخد، درگ ایجاد می شود. همانطور که این کار را انجام می دهد، هوا صفحه ای از گرداب ها ایجاد می کند که حرکت هوا را در لبه انتهایی بال ها مختل می کند. این پدیده باعث کاهش بالابر می شود و منجر به ایجاد کشش تلاطمی می شود که بیشتر در نوک بال مشخص می شود، جایی که به آن گرداب نوک می گویند. این پدیده را اغلب می توان در هواپیماهایی مشاهده کرد که در آن رد بخار از نوک بال ها به ویژه در حین مانورهای سخت قابل مشاهده است. این اثر را می توان با افزایش طول بال و بنابراین کاهش نسبت نوک به طول بال کاهش داد. اتفاقاً این گرداب نوک است که توسط مرغان دریایی، غازها و غیره هنگام پرواز در V استفاده می شود.
آیا واقعا پرواز در مقیاس های کوچکتر آسان تر است؟
همانطور که هست، یک قانون مهم فیزیک می گوید که موجودات کوچکتر بسیار راحت تر از موجودات بزرگتر پرواز می کنند. این را می توان به وضوح در موجودات زنده مشاهده کرد: حیوانات کوچک نسبت به حیوانات بزرگتر مشکل کمتری برای بلند شدن از زمین دارند. بنابراین، هنگامی که کوچک سازی شروع شد، می توانیم انتظار داشته باشیم که تعداد زیادی ربات پرنده کوچک را ببینیم.
در مورد هواپیماهای بزرگ، یک 350 می تواند بیش از نیمی از جهان را بپیمایدمهم تا L/D را به حداکثر برساند (با نادیده گرفتن باد).
از این قانون پیروی می کند:
$R=\frac{2}{c_T} \sqrt{\frac{2}{S \rho} \frac{C_L}{C_D^2}} \left(\sqrt{W_1}-\sqrt{W_2} \right)$
cTنرخ جریان سوخت در واحد نیروی رانش و W1، W2 است
وزن اولیه و نهایی هستند. بقیه تعاریف را می توانید ضریب لیفت به درگ Cl/Cd است
. معیار مهم است، زیرا اساساً مصرف انرژی را به ازای واحد مسافت طی شده در واحد جرم، بدون توجه به سرعت حرکت یا بزرگی آن تعیین می کند.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl سه‌شنبه ۱۴۰۰/۱۰/۲۱ - ۱۳:۰۸, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 1955

سپاس: 59


تماس:

Re: مفهوم اینرسی در مکانیک کلاسیک نیوتنی

پست توسط MRT »

ای نابغه فرمول بده برای خود اینرسی. فرمولی مطلق و حقیقی مختص اینرسی. جملات ادبی باید ریاضی شوند وگرنه ...
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

ارسال پست