المپياد جهاني فيزيك
 برندگان مسابقه‌ي المپياد فيزيك
 
 شتاب نوساني (مسابقه‌ي شماره‌ي 46)
شتاب نوساني (مسابقه‌ي شماره‌ي 46)مسابقه فيزيك
محاسبه‌ي شتاب نوسان از معادله‌ي نوساني...سؤال همراه با جواب

 شتاب نوساني




سؤال
جسمي از يك فنر عمودي آويزان است و حول نقطه‌ي تعادلش نوسان مي‌كند. هنگامي كه جسم به بالاترين نقطه‌ي حركتش مي‌رسد، تكه‌اي از آن بدون تأثير گذاشتن بر بقيه‌ي جسم، از آن جدا مي‌شود.

اندازه‌‌‌ي شتاب كُل جسم درست پيش از لحظه‌ي جدا شدن را a1 و اندازه‌ي شتاب باقي‌مانده‌ي جسم درست بعد از لحظه‌ي جدا شدن را a2 مي‌ناميم. اين‌دو شتاب را با يكديگر مقايسه كنيد (حركت چرخشي سيم يا ميله، نمونه‌ي ديگري از «هماهنگ ساده» است. در طبيعت نوسانگرهاي هارمونيك بسياري وجود دارد. از اين دست مي‌توان به حركت‌هاي مداري دو جرم سماوي، ساعت و غيره نام برد).  

 

جواب



جرم تكه‌ي جدا شده را با m و جرم بقيه‌ي جسم را با M نشان مي‌دهيم: هرگاه در بالاترين نقطه‌ي حركت جسم، نيروي فنر را با F نشان دهيم، كه با كاربرد قانون دوم نيوتن داريم:


جهت پايين را مثبت در نظر مي‌گيريم، در اين صورت g مثبت است. حال اگر F نيز مثبت باشد،  خواهد بود و نيز  است. اما آيا F هميشه مثبت است؟ لازم ‌است به يك نكته‌ي ظريف توجه كنيم:«در بالاترين نقطه‌ي حركت جسم، ممكن است فنر، طولي بزرگ‌تر، مساوي يا كوچك‌تر از طول آزاد خود را داشته باشد.» هرگاه طول فنر در بالاترين نقطه‌ي حركت جسم از طول آزادش كم‌تر باشد، يعني فنر فشرده است و نيروي اعمالي از فنر به جسم (F) به سمت پايين و مثبت مي‌باشد و  است. و هرگاه طول فنر در بالاترين نقطه‌ي حركت جسم از طول آزادش بيش‌تر باشد. يعني فنر كشيده شده است و نيروي اعمالي از فنر به جسم (F) به سمت بالا و منفي مي‌باشد و  است. و هرگاه فنر در بالاترين نقطه‌ي حركت جسم طول آزاد خود را داشته باشد، F=0 بوده و  است.

1386/10/4لينک مستقيم

فرستنده :
پرهام حبيب زاده HyperLink HyperLink 1386/10/11
مـتـن : هنگامي كه قسمتي از جسم مورد نظر كنده مي‌شود جرم كمتر شده و چون نيروي وارده به جسم از طرف زمين ثابت است در نتيجه بر طبق قانون دوم نيوتون شتاب بعد از كنده شدن قطعه‌اي از جسم از شتاب قبل از كنده شدن قطعه‌اي از جسم بيشتر خواهد بود.

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  3814
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  3814