المپياد جهاني فيزيك
 برندگان مسابقه‌ي المپياد فيزيك
 
 فلاخن (مسابقه‌ي شماره‌ي 64)
فلاخن (مسابقه‌ي شماره‌ي 64)مسابقه فيزيك
بقاي انرژي...سؤال همراه با جواب

فلاخن







اشاره


آن‌چه با عنوان «چكيده» در اول مسابقه‌ها و زنگ تفريح‌ها مشاهده مي‌كنيد صرفاً مخصوص معلمان، مربيان، كارشناسان محترم آموزشي و ساير علاقه‌مندان است.



چكيده

اهداف آموزشي
 اهداف آموزشي در حوزه‌ي شناختي – دانش
    - «دانش امور جزوي» > «دانش واقعيت‌هاي مشخص»
    - «دانش امور جزوی» > «دانش روش ها یا روش شناسی»
 اهداف آموزشي در حوزه‌ي شناختي - توانايي‌ها و مهارت‌هاي ذهني
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «تفسير»
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «برون‌يابي»
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «درون‌يابي»
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «تحليل» > «تحليل عناصر»
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «تحلیل» > «روابط»
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «تحليل» > «تحليل اصول سازماني» 
 نتايج مورد نظر 
    - اصل بقای انرژی
    - تکانه ی خطی
    - تحلیل برداری
 محتواي آموزشي (سرفصل‌هاي المپياد جهاني)
    - بردارها
    - اصل بقای انرژی
    - تحلیل برداری

سؤال


يك فلاخن از يك طناب‌كسشان طبيعي به طول 2a و كشش α بين دو نقطه‌ي ثابت در دوانتهاي فلاخن تشكيل شده كه با همان فاصله‌ي 2a از يكديگر فاصله دارند. سنگي به جرم m در وسط اين فلاخن قرار داده و آن را به اندازه‌‌ي 3a/4 كشيده و سپس آن را رها مي‌كنيم. سرعت سنگ رها شده را به‌دست آوريد.


 

 

جواب

در اين‌جا چون شرايط اوليه و نهايي را داريم بنابراين هيچ معادله‌ي حركتي به‌دست نمي‌آوريم؛ به جاي معادله‌ي حركت از شرايط مرزي انرژي استفاده مي‌كنيم.

شرايط اوليه:

در اين حالت سنگ در حالت سكون بوده و انرژي جنبشي صفر است. مسأله‌ي اصلي پيدا كردن انرژي داخلي طناب كشيده شده‌ي كشسان است. در حالت اوليه المان طول اين‌است:

رابطه‌ي (1)

بنابراين كشش آن يك چهارم طول كش a است. كش فلاخن α بوده در حالي كه كشش المان 2α است. (اگر كل فلاخن و المان تنش يكساني داشتند، كشش فلاخن دوبرابر كش المان مي‌شد.) بنابراين انرژي اوليه المان برابر است با:

رابطه‌ي (2)

انرژي كُل E چنين مي‌شود:

رابطه‌ي (3)

كه عبارت غير صفر، همان انرژي داخلي فلاخن است.

حالت نهايي:
در حالت نهايي سنگ با سرعت نامعلوم v در حال حركت است و در نتيجه انرژي جنبشي آن  خواهد بود. در حالت نهايي هر المان فلاخن كشش طبيعي خود را داشته، و بنابراين انرژي كُل صفر است. انرژي كُل E:

رابطه‌ي (4)

تا هنگامي كه انرژي كُل پايستار است، مقدارهاي اوليه و نهايي انرژي برابر هستند. در نتيجه:

رابطه‌ي (5)

و سرعت سنگ پرتاب شده چنين به‌دست مي‌آيد:

رابطه‌ي (6)

1387/3/1لينک مستقيم

فرستنده :
aradalan HyperLink HyperLink 1387/4/9
مـتـن : manzooretoon az inke be andazeye 3a/4 keshide shode cheest kodam ghesmat 3a/4
پاسـخ :اين فاصله مي‌شه عمود راسي كه سنگ اونجا هست تا قاعده‌ي مثلث فرضي كه در شكل مي‌بيني 3a/4 شده.

فرستنده :
نوید HyperLink HyperLink 1387/3/16
مـتـن : نیروی وارد بر سنگ نیروی کشش طناب است که طبق قانون
هوک برابر است با ثابت کش ضربدر جابجایی.که در اینجا برابر است با 2/3a
ضربدر q که به سنگ شتابی معادل 2/3aضربدرq تقسیم برm میدهد.ومقدار
سرعت نیز طبق رابطه ی مستقل از زمان برابر است با رادیکال 9ضربدر a
به توان 2 تقسیم بر 2m میشود.
پاسـخ : بايد از بقاي انرژي فقط استفاده كني. اول مسأله هم براي اينكه يكي از جملات انرژي رو بنويسي بايد شرايط اوليه رو در نظر بگيري.

فرستنده :
پرهام HyperLink HyperLink 1387/3/16
مـتـن : v=9a^3/16m
پاسـخ : بايد از بقاي انرژي فقط استفاده كني. اول مسأله هم براي اينكه يكي از جملات انرژي رو بنويسي بايد شرايط اوليه رو در نظر بگيري.

فرستنده :
نوید HyperLink HyperLink 1387/3/16
مـتـن : حداقل وقتی یکی جواب میده شما هم جوابشو بدین تا ببینه درست جواب داده یا نه.
پاسـخ : اگر باشم و جوابي باشه، من هم مي‌خونم. در اين چند روزه مشكلاتي داشتيم كه داره برطرف ميشه. ممنون از نظرت.

فرستنده :
shokufe HyperLink HyperLink 1387/3/3
مـتـن : salam
be zoodi javab midam
monteha mishe beporsam ke mishe javabe baghye soalaram dad ya na?(ghablya manzoorame)montazere javabam
bye
پاسـخ : سلام شكوفه‌ي عزيز
بله حتماً. حتي اونهايي رو كه حل شده مي‌توني براي خودت دوباره حل كني. اگر راه حل ديگه اي به ذهنت رسيده بنويسي.منتظر جواب‌هاي تو براي سؤالها هستم.

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:  3287
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  3287