نیرویی که جسم به زمین وارد میکند

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
shayan18

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۸/۱/۲۵ - ۱۷:۵۸


پست: 2



نیرویی که جسم به زمین وارد میکند

پست توسط shayan18 »

با سلام
میخواستم بدونم اگر جسمی از ارتفاعی رها شود و به زمین برخورد کند چه نیرویی به زمین وارد میکند؟

نمایه کاربر
paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2121

سپاس: 1158

Re: نیرویی که جسم به زمین وارد میکند

پست توسط paradoxy »

ما دو جور برخورد کشسان و ناکشسان داریم. در برخورد ناکشسان جسم بعد از برخورد له میشه به عبارتی و انرژی به شکل هدر رفت گرمایی و تغییر شکل جسم ظاهر میشه، در حالی که در برخورد کشسان صرفا انرژی جنبشی تبادل میشه. من فرض میکنم برخورد کشسانه.
حالا ما جسمی رو رها میکنیم، این جسم با انرژی mgh میخوره به زمین، چقدر نیرو به زمین وارد میشه؟ محاسبه سر راست هست، وقتی ما انرژی جنبشی جسم رو بدونیم (که میدونیم همون mgh ه) میتونیم تکانه جسم رو درست در لحظه قبل از برخورد به زمین محاسبه کنیم (کافیه سرعت رو با برابر قرار دادن mgh=1/2mv^2 پیدا کنیم و بعد سرعت رو ضربدر m کنیم)، و حالا معادله پایستگی انرژی + معادله پایستگی تکانه رو با در نظر گرفتن جرم جسم و جرم زمین بنویسیم. ازونجایی که جرم زمین خیلی بیشتر از جرم جسم هست، میشه دید که زمین تقریبا ساکن باقی میمونه بعد از برخورد و جسم با همون تکانه ای که به زمین خورده، بر میگرده و پرت میشه هوا. چقدر به زمین نیرو وارد شده؟ همونقدر که به توپ وارد شده! (قانون سوم نیوتون) و چون نیرو چیزی نیست بجز تغییرات تکانه تقسیم بر زمان برخورد، تغییر تکانه رو که داریم (چون تکانه قبل و بعد از برخورد رو داریم)، مدت زمان برخورد رو هم بر اساس جنس جسم میتونیم تخمین بزنیم و نیرو رو حساب کنیم. البته نباید شگفت زده بشیم اگر عددی که برای نیرو پیدا میشه مقدار خیلی زیادی بشه، چون هرچی نباشه این نیرو در مدت زمان خیلی کمی پدید میاد و بنابرین تغییر سرعت چندانی به اجسام نمیده. پس به شکل کلی جواب سوال شما بر میگرده به جنس جسم. اگه جسم جنس لاستیکی مانند داشته باشه، زمان برخورد زیاد میشه و نیرو پایین میاد، و اگه جسم سفت و صلب باشه نیرو به سمت بینهایت میل میکنه.

منتهی کار کردن با نیرو توی برخورد ها کار خوبی نیست (چون زمان برخورد رو نمیدونیم)، انرژی خوبه.

ارسال پست