بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

فصل 7 – کار و انرژی

اسلاید 3 :

کار نیروی ثابت
کار نیروی متغییر – مورد یک بعدی
انرژی جنبشی و قضیه کار – انرژی
توان

اسلاید 4 :

مسئله اساسی دینامیک یافتن مکان ذره به صورت تابعی از زمان است.

اگر نیروهای وارد بر ذره ثابت باشد ، براحتی می توان از قانون دوم نیوتن شتاب و با استفاده ا زمعادلات حرکت با شتاب ثابت ، مکان و سرعت را به صورت تابعی از زمان بدست آورد.

اگر نیرو ها ی وارد بر ذره ثابت نباشد ، شتاب نیز ثابت نیست و فرمولهای حرکت با شتاب ثابت صادق نیست در این صورت باید از روشهای انتگرالگیری استفاده کنیم.

اسلاید 5 :

اگر نیروهای وارد بر ذره تابع مکان ذره باشد مانند نیروی گرانش و نیروی فنر از مفاهیم کار و انرژی می توان برای پیدا کردن سرعت ذره استفاده کرد.
فرض می کنیم در امتداد خط راست و نیروی وارد بر ذره د رهمان امتداد و ثابت باشد کار نیروی F هنگامی که ذره تحت ناثیر آن به اندازه d جابجا می گردد عبارت است از:

اسلاید 6 :

اگر نیروی ثابت وارد بر ذره در امتداد حرکت نباشد بلکه زاویه با امتداد جابجا بسازد کار نیروی F:

کار کمیتی نرده ای است که می تواند مثبت، منفی و یا صفر باشد .
هنگامی که جسمی را د رمقابل سطح زمین سطح زمین بالا می بریم کار مثبت و هنگامی که جسمی را در مقابل سطح زمین پایین می آوریم کار منفی و
هنگامی که جسمی را در مقابل سطح د رامتداد افق جابجا می کنیم کار صفر است.

اسلاید 7 :

مثال- می خواهیم جسمی به جرم 15 کیلوگرم را از سطح شیب دار بدون اصطکاکی به طول d=5/7 متر تا ارتفاع 5/2 متری با نیروی موازی سطح شیب دار با سرعت ثابت بالا ببریم . کار نیروی وزن را محاسبه کنید.

اسلاید 8 :

حل:

اسلاید 9 :

فصل 7 – کار نیروی متغیر – مورد یک بعدی

فرض می کنیم که نیرو تابعی از مکان باشد ،F(x) کار این تیرو روی جسم هنگامی که جسم از نقطه xi به نقطه xf جابجا می گردد برابر است با :

کار نیرو ی متغییر برابر سطح زیر منحنی F(x) و دو خط x=xi و x=xf:

اسلاید 10 :

به عنوان مثال از کار نیروی متغییر کار نیروی فنر را محاسبه می کنیم .

طبق قانون هوک هر گاه هنتهای فنری را به اندازه x نسبت به وضعیت تعادلیش بکشیم ویا بفشاریم ، فنر بر عاملی که باعث تغییر طول آن نیرویی متناسب با تغییر طول وارد می کند:

K ضریبی است که ثابت فنر نامیده می شود

اسلاید 11 :

وقتی فنر فشرده می شود x <0 و F مثبت است.

وقتی فنر کشیده می شود x>0و F منفی است.

اسلاید 12 :

وقتی فنر در حالت تعادل است x=0 و F=0 است

اسلاید 13 :

کار نیروی فنر درجابجایی انتهای آزاد آن از نقطه xi به نقطه xf :
اگر 0 = xi و x =xf باشد . این کار برابر است با :

اسلاید 14 :

فصل 7 – کار نیروی متغیر – مورد دو بعدی

اگر نیرو هم از لحاظ اندازه و هم جهت تغییر کند و اگر جابجایی جسم یک مسیر خمیده باشد در این صورت کار نیرو د رجابجایی جسم از نقطه ri تا نقطه rf برابر است با :

اسلاید 15 :

فصل 7 – انرژی جنبشی و قضیه کار – انرژی

انرژی جنبشی یک جسم طبق تعریف برابر است با :

بیان قضیه کار انرژی جنبشی :
کار بر آیند نیروهای وارد بر یک جسم برابر است با تغییرات انرژی جنبشی آن

اسلاید 16 :

اثبات فضیه در حالتی که برآیند نیروها ثابت باشد:

اسلاید 17 :

اثبات قضیه کار – انرژی جنبشی د رحالت کلی :

اسلاید 18 :

مثالی از قضیه کار – انرژی جنبشی

آسانسور به جرم 500 کیلوگرم با سرعت v0= 4 متر بر ثانیه به سمت پایین در حرکت است . کابل آسانسور ناگهان شل می شود و آسانسور با شتاب g5/1 به سمت پایین حرکت می کند . در طی سقوط آن د رفاصله 12 متری سقوط ، مطلوب است : الف) کار انجام شده روی آسانسور توسط نیروی وزن ب) کار انجام شده توسط نیروی کابل ج) کار کل انجام شده روی آسانسور د)نشان دهید که کا ربر آیند نیرو ها برابر کار کل انجام شده روی آسانسور است. ه) انرژی جنبشی و سرعت آسانسور در پایان 12 متر سقوط.

اسلاید 19 :

حل الف:

اسلاید 20 :

حل ب :

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید