تحقیق در مورد حرکت سقوط آزاد اجسام 20 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 21 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

حرکت سقوط آزاد اجسام

دید کلی

هنگامی که جسمی از ارتفاعی رها شود، شتاب می‌گیرد و سرعتش از مقدار صفر افزایش مییابد. جالب توجه است که در خلا ، تمامی اجسام از قبیل سنگ ، پر ، قطرات باران و ذرات گرد و غبار بطور یکنواخت شتاب می‌گیرند و باهم به زمین می‌رسند. این قاعده صرفا به دلیل مقاومت هوا در مقابل سقوط اجسام ، که اثر آن بر «پر» مؤثرتر از اثر آن بر سنگ است، در زندگی روزمره که در محیط خلأ صورت نمی‌گیرد، صادق نیست.

شتاب حرکت سقوط آزاد

شتاب سقوط آزاد اجسام در خلا به طبیعت جسم بستگی ندارد. بلکه فقط به محل جسم بستگی دارد. این شتاب ثابت است و مقدار آن با شتاب گرانشی که با علامت g نشان داده می‌شود، برابر است که آن هم تحت عنوان شتاب ثقلی مطرح است و مقدار آن بر روی زمین برابر 9.8m/s2 می‌باشد.

سقوط آزاد چیست؟

برای اینکه سنگی آزادانه سقوط کند، لازم نیست که شما آنرا در امتداد قائم رها کنید. می توانید سنگ را به طرف بالا ، پایین یا به اطراف پرتاب کنید. به محض اینکه سنگ در هر جهتی اختیاری از دست شما رها شود، سقوط آزاد خواهد کرد. اگر سنگی را در امتداد قائم به طرف بالا با سرعت 25m/s پرتاب کنید ، چون شتاب به سمت پایین و در خلاف جهت سرعت است، سنگ بایستی در نقطه اوج حرکتش متوقف شده و برگردد. چون در حالت پایین آمدن شتاب در جهت حرکت است، سنگ سرعت می‌گیرد. اگر جسم در حال سکون ، خیلی سبک و یا سطح آن تخت باشد و یا اینکه از فاصله خیلی دور سقوط کرده باشد، مقاومت هوا قابل توجه می‌شود و شتاب جاذبه زمین در چنین حالتی متغیر می‌باشد.

آزمایش ساده

فرض کنید شخصی در پشت بام خانه ایستاده و توپی را در راستای افق پرتاب می‌کند. توپ بدون هیچگونه سرعتی در راستای قائم ، از دست شخص رها می‌شود. اما ، نیروی گرانشی اجازه نمی‌دهد که این وضعیت ادامه یابد. توپ بعد از رها شدن از دست شخص رها می‌شود. اما ، نیروی گرانشی اجازه نمی‌دهد که این وضعیت ادامه یابد. توپ بعد از رها شدن از دست شخص با شتاب 9.8m/s2 به طرف پایین سرعت می‌گیرد و چون حرکت در امتداد قائم یک حرکت با شتاب یکنواخت است که از صفر شروع شده است، می‌توانیم از مجموعه معادلات استاندارد حرکت با شتاب ثابت استفاده کنیم.

معادلات حرکت سقوط آزاد

معادله مکان حرکت سقوط آزاد جسم بر حسب زمان یک معادله سهمی شکل است که نقطه ماکزیمم (قله) سهمی در نقطه اوج جسم می‌باشد:

y = -gt2/2 + V0t

در این معادله Y مکان جسم ، t زمان ، g شتاب جاذبه زمین و V0 سرعت اولیه جسم می‌باشد.

معادله سرعت حرکت سقوط آزاد بر حسب زمان یک معادله خطی است که تا نقطه اوج شیب خط منفی و حرکت کند شونده و از آن زمان به بعد حرکت شتابدار تند شونده با شیب مثبت می‌باشد:

V = -gt + V0

در این معادله V سرعت حرکت جسم می‌باشد.

معادله شتاب حرکت سقوط آزاد جسم مستقل از زمان بوده و در نزدیکی سطح زمین مقداری ثابت است و مقدار آن با دقت بالایی با شتاب گرانشی بر روی سطح زمین برابر است. a = g = 9.8 m/s2

معادله نیرو در این حرکت همانند شتاب مستقل از زمان بوده و با نیروی وزن جسم برابر است:

F = ma = mg =9.8 m/s2

معادله مستقل از زمان حرکت سقوط آزاد :

در این معادله سرعت اولیه و نهایی ، ارتفاع سقوط و شتاب جاذبه در غیاب زمان به هم مربوط می‌شوند:

V2 - V02 = -2gy

مسایل کاربردی سقوط آزاد

از این نوع حرکت و معادلاتش در توجیه حرکت جسم افتان ، پرتاب موشک ، حرکت پرتابی ، حرکت گلوله توپ ، صعود و فرود هواپیما ، حرکت نوسانی سیستم جرم و فنر آویزان و غیره که هر کدام یا خودشان کاربردهای علمی پدیده‌اند و یا مکانیزم عملشان این حرکت را در خود دارد و جهت کنترل و داشتن سیستمی پایدار با بازده بالا از مفاهیم و معادلات این حرکت در آنها استفاده می‌شود.

دینامیک حرکت

دینامیک حرکت (MOtion Dynamics)

دینامیک از واژه لاتین به معنی حرکت شناسی گرفته شده است و در مکانیک کلاسیک بررسی دلایل حرکت و به بیانی دقیق بررسی حرکت به کمک نیروها و قوانین مربویه می‌باشد.

تعادل اجسام صلب 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

تعادل جسم صلب

جسم صلب به علت داشتن ابعاد قابل توجه معمولاً تحت تاثیر نیروهای غیرهمراس‌ قرار می‌گیرد، در حالی که در یک ذره، به علت کوچک بودن ابعاد آن، نیروها همراس هستند. اثر نیروهای همرس فقط جابجایی در راستای نیروهاست که با دو شرط ΣFy=0, ΣFx=0 تعادل ذره مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، اما در جسم صلب به علت بزرگی ابعاد، اگر نیروها همراس نباشند، چرخش بوجود خواهد آمد (شکل 1).

همانطور که در شکل ملاحظه می‌شود، یک زوج نیرو بر جسم صلب تاثیر گذاشته‌اند که در آن شرایط ΣFy=0, ΣFx=0 برقرار است،‌ اما اثر این زوج نیرو گشتاوری است در جهت عقربه‌های ساعت که موجب چرخش جسم در جهت ساعتگرد می‌شود. بنابراین برای جسم صلب مورد بحث فراهم کردن شرایط تعادل فقط منوط به ΣFy=0, ΣFx=0 نیست و باید شرط دیگری نیز مبنی بر عدم چرخش عضو مورد بررسی قرار گیرد. ضروری است یادآوری کنیم که نیرو موجب جابجایی و گشتاور موجب چرخش می‌شود:

پس شرایط تعادل یک جسم صلب در صفحه با روابط زیر ارزیابی می‌شود:

به منظور جابجا نشدن جسم در امتداد محور x می‌بایست مجموع نیروهای این امتداد مساوی صفر شود: ΣFx=0

به منظور جابجا نشدن جسم در امتداد محور y می‌بایست مجموع نیروهای این امتداد مساوی صفر شود: ΣFy=0

به منظور دوران نکردن جسم در صفحه‌ی XY (حول نقطه‌ی دلخواه O) می‌بایست مجموع گشتاورها نسبت به نقطه‌ی دلخواه O صفر شود: ΣMO=0

شرایط تعادل جسم صلب

نیروهای وارد بر یک جسم، هم از طریف تماس فیزیکی مستقیم و هم از راه دور اثر می‌کنند و ممکن است هدف، بررسی نیروها در داخل و یا خارج جسم باشد. نیروهای خارجی شامل نیروها و واکنش‌ها هستند که از نظر ظاهری ممکن است متمرکز و یا پراکنده باشند.

تا زمانی که آثار خارجی نیرو روی جسم موردنظر است، می‌توان از اصل قابلیت انتقال نیرو استفاده کرد. حتی می‌توان برای شرایط فوق نیروهای پراکنده را با یک نیروی متمرکز (برآیند) که نقطه اثر آن در مرکز بار پراکنده شده باشد، جایگزین کرد.

بسته به شرایط ظاهری نیروها و متناسب با شرایط آنها می‌توان معادله‌های مناسبی را برای بررسی تعادل برگزید. در زیر به اختصار به بررسی ظاهری سیستم نیرویی پرداخته می‌شود:

برای بررسی تعادل نیروهای هم‌خط فقط به یک معادله‌ی تعادل در راستای نیرو نیاز است (جدول 1).

برای بررسی تعادل نیروهای همراس (متقارب) فقط به دو معادله‌ی نیرو (ΣFy=0, ΣFx=0) نیاز است، زیرا مجموع گشتاور نیروها به نقطه‌ی تقارب نیروها صفر است (جدول 1).

برای بررسی تعادل یک دسته نیروی موازی در صفحه به یک معادله‌ی تعادل نیرو در راستای نیروها و یک معادله گشتاور حول نقطه‌ای دلخواه در صفحه نیاز است (جدول 1).

برای بررسی تعادل یک جسم صلب در صفحه، تحت اثر هر نوع نیرو و گشتاور، به دو معادله‌ی تعادل نیرو (ΣFy=0, ΣFx=0) و یک معادله‌ی تعادل گشتاور نسبت به هر نقطه‌ی دلخواه O که محور z از آن می‌گذرد (ΣMO=0, ΣMZ=0) نیاز است.

جدول 1

سیستم نیرو

نمودار پیکره‌ی آزاد

معادلات مستقل

1. هم‌خط

ΣFa=0

2. همراس (متقارب) در یک نقطه

ΣFx=0

ΣFy=0

3. موازی

ΣFa=0

ΣMO=0

4. عمومی (کلی)

ΣFx=0

ΣFy=0

ΣMO=0= ΣFz=0

یکی از نکات اساسی برای تشکیل روابط تعادل تعیین تعداد و جهت واکنش‌های تکیه‌گاهی است که به آن پرداخته می‌شود.

واکنش‌های تکیه‌گاهی

قبل از رسم نمودار، پیکره‌ی آزاد اجسام صلب، ابتدا انواع واکنش‌های گوناگونی را که در تکیه‌گاه‌ها ایجاد می‌شود، بررسی می‌کنیم.

جدول 2

نوع اتصال

عکس‌العمل

تعداد مجهول‌ها

1. کابل

یک مجهول: عکس‌العمل یک نیروی کششی که در امتداد کابل به سمت خارج از عضور اثر می‌کند.

2. میله‌ی بدون وزن

یک مجهول: عکس‌العمل نیرویی که در امتداد محور میله اثر می‌کند.

3. غلطک

یک مجهول: عکس‌العمل نیرویی که در جهت عمود بر سطح تماس اثر می‌کند.

4. غلطک یا پین در یک شکاف صاف

یک مجهول: عکس‌العمل نیرویی که در جهت عمود بر شکاف اثر می‌کند.

5. تکیه‌گاه غلطان

یک مجهول: عکس‌العمل نیرویی که در نقطه‌ی تماس در جهت عمود بر سطح تماس اثر می‌کند.

6. سطوح در حال تماس بدون اصطکاک

یک مجهول: عکس‌العمل نیرویی که در جهت عمود بر سطح تماس اثر می‌کند.

7. عضوی که بوسیله‌ی بین کشوی واقع بر میله‌ی صاف متصل است.

یک مجهول: عکس‌العمل نیرویی که در جهت عمود بر میله اثر می‌کند.

8. بین یا لولای بدون اصطکاک (مفصل ثابت)

دو مجهول: که عبارتند از دو مولفه‌ی نیرو با بزرگی و جهت Ø نیروی برآیند. توجه شود که Ø, θ الزاماً مساوی نیستند.

9. عضوی که به کشوی واقع بر روی میله‌ی صاف به طور ثابت متصل است.

دو مجهول: عکس‌العمل‌ها هستند که عبارتند از گشتاور و نیرو که عمود بر میله اثر می‌کنند.

10. تکیه‌گاه ثابت (گیردار)

سه مجهول، عکس‌العمل‌ها عبارتند از یک گشتاور و دو مولفه‌ی نیرو. با برآیند آنها با امتداد.

تحقیق در مورد حرکت سقوط آزاد اجسام

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

حرکت سقوط آزاد اجسام

دید کلی :

هنگامی که جسمی از ارتفاعی رها شود، شتاب می‌گیرد و سرعتش از مقدار صفر افزایش مییابد. جالب توجه است که در خلا ، تمامی اجسام از قبیل سنگ ، پر ، قطرات باران و ذرات گرد و غبار به طور یکنواخت شتاب می‌گیرند، و باهم به زمین می‌رسند. این قاعده صرفا به دلیل مقاومت هوا در مقابل سقوط اجسام ، که اثر آن بر «پر» موثر تر از اثر آن بر سنگ است، در زندگی روزمره که در محیط خلا صورت نمی‌گیرد، صادق نیست.

شتاب حرکت سقوط آزاد :

شتاب سقوط آزاد اجسام در خلا به طبیعت جسم بستگی ندارد. بلکه فقط به محل جسم بستگی دارد. این شتاب ثابت است و مقدار آن با شتاب گرانشی که با علامت g نشان داده می‌شود، برابر است که آن هم تحت عنوان شتاب ثقلی مطرح است و مقدار آن بر روی زمین برابر 9.8m/s2 می‌باشد.

سقوط آزاد چیست؟

برای اینکه سنگی آزادانه سقوط کند، لازم نیست که شما آنرا در امتداد قائم رها کنید. می توانید سنگ را به طرف بالا ، پایین یا به اطراف پرتاب کنید. به محض اینکه سنگ در هر جهتی اختیاری از دست شما رها شود، سقوط آزاد خواهد کرد. اگر سنگی را در امتداد قائم به طرف بالا با سرعت 25m/s پرتاب کنید ، چون شتاب به سمت پایین و در خلاف جهت سرعت است، سنگ بایستی در نقطه اوج حرکتش متوقف شده و برگردد. چون در حالت پایین آمدن شتاب در جهت حرکت است، سنگ سرعت می‌گیرد. اگر جسم در حال سکون ، خیلی سبک و یا سطح آن تخت باشد و یا اینکه از فاصله خیلی دور سقوط کرده باشد، مقاومت هوا قابل توجه می‌شود و شتاب جاذبه زمین در چنین حالتی متغیر می‌باشد. آزمایش ساده :

فرض کنید شخصی در پشت بام خانه ایستاده و توپی را در راستای افق پرتاب می کند. توپ بدون هیچگونه سرعتی در راستای قائم ، از دست شخص رها میشود. اما ، نیروی گرانشی اجازه نمی‌دهد که این وضعیت ادامه یابد. توپ بعد از رها شدن از دست شخص رها می‌شود. اما ، نیروی گرانشی اجازه نمی‌دهد که این وضعیت ادامه یابد . توپ بعد از رها شدن از دست شخص با شتاب 9.8m/s2 به طرف پایین سرعت می‌گیرد و چون حرکت در امتداد قائم یک حرکت با شتاب یکنواخت است که از صفر شروع شده است، می‌توانیم از مجموعه معادلات استاندارد حرکت با شتاب ثابت استفاده کنیم.

معادلات حرکت سقوط آزاد :

معادله مکان حرکت سقوط آزاد جسم بر حسب زمان یک معادله سهمی شکل است که نقطه ماکزیمم (قله) سهمی در نقطه اوج جسم میباشد. Y=-gt2/2+V0t در این معادله Y مکان جسم ، t زمان ، g شتاب جاذبه زمین و V0 سرعت اولیه جسم می‌باشد.

معادله سرعت حرکت سقوط آزاد بر حسب زمان یک معادله خطی است که تا نقطه اوج شیب خط منفی و حرکت کند شونده و از آن زمان به بعد حرکت شتابدار تندشونده با شیب مثبت می‌باشد. V=-gt+V0 در این معادله V سرعت حرکت جسم می‌باشد.

متعادله شتاب حرکت سقوط آزاد جسم مستقل از زمان بوده و در نزدیکی سطح زمین مقداری ثابت است و مقدار آن با دقت بالایی با شتاب گرانشی بر روی سطح زمین برابر است. a=g=9.8m/s2

معادله نیرو در این حرکت همانند شتاب مستقل از زمان بوده و با نیروی وزن جسم برابر است. F=ma=mg=9.8 m

معادله مستقل از زمان حرکت سقوط آزاد : در این معادله سرعت اولیه و نهایی ، ارتفاع سقوط و شتاب جاذبه در غیاب زمان به هم مربوط می‌شوند.V2-V02=-2gy

مسایل کاربردی سقوط آزاد :

از این نوع حرکت و معادلاتش در توجیه حرکت جسم افتان ، پرتاب موشک ، حرکت پرتابی ، حرکت گلوله توپ ، صعود و فرود هواپیما ، حرکت نوسانی سیستم جرم و فنر آویزان و غیره که هر کدام یا خودشان کاربردهای علمی پدیده‌اند و یا مکانیزم عملشان این حرکت را در خود دارد و جهت کنترل و داشتن سیستمی پایدار با بازده بالا از مفاهیم و معادلات این حرکت در آنها استفاده می‌شود

حرکت پرتابی

حرکت پرتابی یکی از انواع حرکت با شتاب ثابت است که در یک مسیر خمیده انجام می‌شود. در این حرکت جسم پرتاب شده پس از طی مسیری روی منحنی فرضی در فاصله‌ای دورتر از محل پرتاب به زمین می‌رسد.

تحقیق درباره ی تصویر سه بعدی اجسام بر روی سطح دو بعدی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

تصویر سه بعدی اجسام بر روی سطح دو بعدی

سر فصل ها : 1- مفهوم تنش

2- مفهوم کرنش

3- رابطة تنش و کرنش

4- قانون هوک تامین یافته و ضرایب پیرامون

پیچش : 1- مقاطع دایره ای و نیم دایره ای تو خالی 2- مقاطع منشوری

ـ پرش در تیرها

ـ ترکیب کرنش ها و تنش ها

مراجع : مقاومت مصالح نوشته پوپون ترجمه طلا هونی

مقاومت مصالح نوشته جانسون ترجمه ابراهیم واحدیان

در سیستم شکل زیر مطلوب است نیروهای داخلی اعضای AB و BC

جهت عوض میشود.

روش دوم :

تنش : تقسیم نیرو بر سطح گوینه

= تنش سهم یک ذره

P = سطح تنش عمودی نیروی عمودی

= سطح تنش افقی نیروی افقی

= سطح تنش مهری نیروی محوری

نیروی مماس بر سطح V تنش مماسی

سطحی که نیرو بر آن مماس شده A تنش برشی

مطلوب است محاسبه تنش و نوع آن و عضو BC در صورتی که قطر عضو BC مساوی mm 20 باشد.

جواب 1 البته تعادل را برقرار می نمائیم :

تعادل در شکل 1

تعادل در شکل 2

نیروی که به سطح A داده می شود.

یا

جلسه دوم 9/12/85

تعداد معادلات استاتیکی = تعداد عکس العمل های تکیه گاهی = درجه نامعینی تیرها

اگر جواب صفر شود = تیر معین است.

=6-3=3 درجه معینی تیر

8-3=5 درجه نامعین تیر 3-3=0 درجه نامعین تیر

بار متمرکز مثل فونداسیون

بارگستره مثل پشت بام

انواع بارها : بار مثلثی مثل بار شمشیری پله

سحموی مثل بار پل

سینوسی مثل زلزله

بار متمرکز

مثال : مطلوب است دیاگرام نیروی محور برشی و خمشی تیر رو به رو

مراحل حل :

1- تعیین عکس العمل های تکیه گاهی

2- نوشتن معادلات استاتیکی

3- مقطع زدن داخل تیر

4- نوشتن معادلات استاتیکی مجدداً بعد از برش

نکته اگر جای برش خورد.

مقطع II

L

L-2

0

مقادیر

0

-p cos (

0

-P cos(

Px

-p/2sin(

p/2sin(

-p/2sin(

p/2sin(

(x

0

p/2sin(.x

-p/2sin(2L-x

0

mx

نکته کنکوری