شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

مسئله تغییر انرژی درونی اتاق

 

  • مسئله 

یک اتاق خواب محتوی حدود 2500 مول هواست. وقتی در فشار ثابت 1 اتمسفر هوای داخل اتاق از23.9 درجه سانتیگراد تا 11.6 درجه سرد می شود تغییر در انرژی درونی این مقدار هوا چقدر است؟ هوا را ماننده گاز کامل با ضریب اتمیسیته 1.4 درنظر بگیرید.

R=8/314ثابت جهانی گاز کامل

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روش تئوری پیدا کردن مرکز جرم

  • روش تئوری پیدا کردن مرکز جرم:
واضح است که با روش های گفته شده پیدا کردن دقیق مرکز جرم یک کشتی یا حتی بدن یک انسان کاری نشدنی است.پس باید روابطی پیدا کنیم که با آن بتوانیم مرکز جرم هر چیزی را بدست آوریم.فرض کنید یک کیسه پر از شن (بدون فضای خالی) را تحت راویه ای در میدان گرانشی پرت می کنیم و میخواهیم پیشبینی کنیم که حرکت این کیسه چگونست.
پس برای هر ذره می توانیم  بنویسیم F=ma و برابر مشتق تکانه قرار دهیم و همچنین می توانیم طبق جمع برداری، آن ها را برابر با قرار دهیم 
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روش عملی پیدا کردن مرکز جرم

روش های  پیدا کردن مرکز جرم:

  • روش عملی

1.یافتن مرکز جرم اشیا یک بعدی:

     اولا باید بدانیم که همه اجسام  سه بعدی هستند ولی ما آن هایی را که مثل میله  ( آن هایی که مثلا طول و عرضشان بسیار کم است و فقط ارتفاع دارند) را جزء یک بعدی ها حساب می کنیم.این روش بسیار ساده است و شاید بتوان یک نوع آزمون و خطا حسابش کرد.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله تغییر شعاع پیچه مسطح و میدان مغناطیسی

  • مسئله

سیمی با طول مشخص را یک‌بار به‌صورت پیچه‌ای مسطح به شعاع  R  و بار دیگر به‌صورت پیچه‌ای مسطح به شعاع  R4  در می‌آوریم و در هر دوحالت جریان یکسانی از آن‌ها عبور می‌دهیم. بزرگی میدان مغناطیسی در مرکز پیچه با شعاع  R  چند برابر بزرگی میدان مغناطیسی در مرکز پیچه به شعاع  R4  است؟

(ارسال شده توسط "Yasin")

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله قرقره کنکور 96

 

  • مسئله
در شکل زیر M=2000kg m=2400kg است. اگر سیستم از حال سکون رها شود شتاب وزنه M چقدر است؟(قرقره ها و طناب ها جرم و اصطکاک ندارند)
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

جواب تمرین 17

 

  • جواب تمرین 17:

قرار بود که مسئله شماره 17 را با فرض جرم دار بودن قرقره 3 حل کنیم.

در بعضی این مسائل بهتر است از روی ثابت بودن طول طناب ها قید بنویسیم،در این مسئله سقف را مبدا در نظر گرفتیم و طول هر طناب را یدست آوردیم و مشتق گرفتیم تا به شتاب رسیدیم (طول میله بالا را L در نظر گرفتیم)

و معدلات نهایی:

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله ترکیب قرقره ها

 

  • مسئله

مطابق شکل قرقره هایی آویزان شده اند،اگر قرقره ها و طناب ها اصطکاک و وزنی نداشته باشند؛شتاب وزنه ها را بیابید

 

 

  • جواب 

طبق مسائل قبل ابتدا روابط مربوط به قانون دوم نیوتون را می نوسیم و سپس با پیدا کردن معادله قید ، جواب مسئله را پیدا می کنیم.

در اینجا بالا را جهت مثبت د رنظر گرفتیم.پس وزنه 2 رو به پایین می رود و وزنه 1 به سمت بالا حرکت می کند.

 

 

  • تمرین

به عنوان تمرین می توانید مسئله را با فرض جرم دار بودن قرقره (3) حل کنید

(جرم قرقره را m در نظر بگیرید)

پاسخ خود را از برای ما بفرستید تا در صورت تایید رو سایت قرار گیرد

تماس با ما

در آینده پاسخ روی سایت قرار می گیرد

 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله قرقره های روی میز

 

  • مسئله

طبق شکل و داده های زیر سه قرقره به هم متصلند که دو تای افقی آن ها با سطح مسز اصطکاک دارند. اگر قرقره جرم ناچیزی داشته باشد؛نیروی کشش طناب متصل به جسم A و B را بیابید.

 

  • جواب

مشابه مسئله قبل حل میکتیم با این تفاوت که در این حل ثابت بودن طول طناب و ثابت بودن جمع فاصله دو جسم بالایی از قرقره قید است

(واحد نیرو نیوتون و واحد شتاب متر بر مجذور ثانیه است) 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روابط قیدی : قرقره ها

روش حل مسئله قرقره متحرک و ثابت:

یکی از روش های بسیار کاربردی در حل قرقره ها استفاده از روابط قیدی است. در مطلب قبل گفتیم که برای حل قیدی باید یک قید پیدا کنیم. این قید در اینجا ثابت بودن طول ریسمان یا طناب است ( البته ما فرض می کنیم که طول طناب ثاب است)

برای شروع ابتدا جهت مثبت را به سمت بالا ( یا پایین) انتخاب می کنیم و سپس قانون دوم نیوتون (F=ma) را برای هر جسم جرم داری می نویسیم. حال نوبت معادله قید است: طول ریسمان ثابت است پس مجموع کار آن صفر است پس حال مقدار کار ها را با هم جمع می کنیم و سپس ساده می کنیم تا معادله جدیدی بدست بیاید و مجهول را پیدا کنیم.

(منتظر مثال ها باشید...)

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روابط قیدی


برای یافتن جواب مسائل در نهایت به یک معادله نیاز داریم که مجهول را پیدا کنیم و عموما پیدا کردن این معادله سخت هست. در مسائل مکانیکی (مخصوصا مکانیک لاگرانژی)، یکی از روش ها پیدا کردن قیود هندسی است.کاهی پیدا کردن این قید بسیار ساده است و گاهی بسیار دشوار! مثلا می دانیم  طول میله ای که دو جعبه را به هم وصل کردند ثابت است پس دو جعبه همیشه فاصله ثابتی دارند و سرعت آنها برابر است یا مثلا طول ریسمان در قرقرهایی خاص ثابت است پس شتاب آن ها هم برابر است.
روش حل این مسائل اینگونه است که ابتدا با کمی دقت قید را پیدا کنیم و سپس آن را در کنار روابط فیزیکی قرار دهیم و با حل دستگاه معادلات به خواسته سوال برسیم.
(در آینده از این مسائل هم حل می کنیم؛ ان شاء الله)    
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha