شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

۲۵ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «سینماتیک» ثبت شده است

مثالی از تحلیل نمودار سرعت زمان

  • مسئله

متحرکی بر روی یک مسیر یک بعدی از مکان اولیه x=16m بر اساس نمودار زیر شروع به حرکت می کند. اگر در زمان t روی نمودار فاصله متحرک از مبدا 5 برابر افزایش داشته باشد، مقدار t را با توجه با اعداد مشخص شده روی نمودار بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مقایسه دو مسیر برای پایین آمدن از سطح شیبدار

  • مسئله

دو جسم کوچک از نقطه A بدون سرعت اولیه از روی سطح شیبدار  رها می شوند و روی دو مسیر بدون اصطکاک سر می خورند تا به نقطه C برسند. جسم اول از روی سطح شیبدار پایین می آید و جسم دوم از یک مسیر پله مانند بدون آن که سرعتش در نقاط شکستگی مسیر کاهش بیابد به نقطه C می رسد. اگر در مسیر ذره دوم تنها یک شکستگی با شد چه مدت طول می کشد تا به زمین برسد؟ اگر درمسیر n شکستگی وجود داشت، جواب چه تفاوتی می کرد؟ برای این که هر دو ذره با هم به زمین برسند زاویه سطح شیبدار را بر اساس n بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

بررسی مکانیزم میل لنگ

در بسیاری از سیستم های انتقال نیرو به یک مکانیزم برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی نیاز داریم. برای این تبدیل مکانیزم های بسیار متفاوت و خلاقانه ای وجود دارد. در اینجا سعی میکنیم تا به طور مختصر در مورد یکی از این مکانیزم ها معادلات سینماتیکی و دینامیکی را بدست بیاوریم. مکانیزم تبدیل حرکت دورانی به خطی میل لنگ در بسیاری از موتور ها کاربرد دارد. برای شروع محاسبات سینماتیکی ابتدا...

ادامه مطلب...

در تصویر زیر نحوه انتقال نیرو و تغییر نوع حرکت را می توانید مشاهده کنید.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله سقوط در شاره

  • مسئله

گلوله ای با سرعت اولیه v در یک شاره سقوط می کند. اگر در حین سقوط برایند نیرو ها شتابی برابر با kvnبه آن بدهند.(n>2) سرعت و مکان این جسم را در هر لحظه بیابید.

 

 

جواب در ادامه...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله ارتفاع پرتابه روی سطح شیب دار

  • مسئله

مطابق شکل یک پرتابه را با زاویه آلفا نسبت به سطح شیبداری که با افق زاویه تتا می سازد با سرعت v پرتاب می کنیم. مشخص کنید این پرتابه در چه زمانی به ماکسیمم ارتفاع نسبت به سطح شیبدار می رسد؟این ارتفاع را بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرتابه در هواپیما

مسئله 

یک هواپیمای بزرگ با سرعت v به سمت راست حرکت می کند. پسر بچه ای می خواهد در داخل هواپیما توپی را با سرعت v0و با زاویه ای دلخواه پرتاب کند.

الف) این پسر بچه با په زاویه ای باید توپ را پرتاب کند تا از دید خودش برد بیشینه شود.

ب)این پسر بچه با په زاویه ای باید توپ را پرتاب کند تا از دید ناظری که در روی زمین قرار دارد برد بیشینه شود.

ج) نمودار پاسخ قسمت ب را رسم کنید.

د)اگر این هواپیما بلا فاصله پس از پرتاب توپ در حالت الف با همان سرعت v وارد مسیر دایره ای به شعاع R در صفحه ای موازی با صفحه سطح زمین دور بزند فاصله نقطه فرود توپ نسبت به حالت قبل چقدر تغییر می کند؟  

 جواب در ادامه...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

حرکت چرخزاد یا سیکلوئید

یک قطار روی یک ریل بسته دایره ای حرکت می کند . اگر از بالا نگاه کنیم مب بینیم که دودی که از ای قطار خارج می شود مثل یک دایره است. حال فرض کنید در حین گردش این قطار روی این دایره، با سرعت ثابت باد بوزد. شکلی که توسط دود قطار ایجاد می شود به جه صورت است؟

برای درک بهتر بک خودکار بردارید و مثل همان قطار جندین بار محیط دایره کوچک را طی کنید. شکل ایجاد شده همان شکل دود قطار در حالیست که باد نمی وزد. اکنون دوباره این کار را انجام دهید اما این بار سعی کنید با سرعت ثابت دست خود را در یک جهت حرکت دهید. شکل ایجاد شده در حالت ایده آل همان شکل دودی است که باد آن را به حرکت در آورده.

اکنون با توجه به این دو مثال سعی می کنیم سه حالت از منحنی سیکلوئید (چرخزاد را بررسی کنیم) 

ادامه مطلب...

 

اگر یک نقطه از لبه استوانه را رنگ کنیم. استوانه در حین حرکت چنین شکلی ایجاد می کند

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

راهنمای حل مسائل سینماتیک دو بعدی

در حالت کلی برای حل مسائل سینماتیک در چند بعد مهم ترین جهت دهنده به سیر حل معادلات شتاب است.

تعیین شتاب:

برای تعیین شتاب توسط قانون دوم نیوتون و با توجه به دستگاهی که در آن جسم در حال حرکت است شتاب را پیدا می کنیم. خوشبختانه  کتاب های درسی فیزیک دبیرستان به علت محدودیت ریاضی نمی توانند وارد وادی معادلات دیفرانسیل و انتگرال گیری شوند و به همین جهت این گونه حل ها در دانشگاه مطرح می شوند. برای نمونه حرکت یک پرتابه را بررسی می کنیم:

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله مدت حرکت مهره

مسئله

یک مهره روی یک منحنی قرار دارد و قرار است توسط میله ای مطابق شکل به صورت مستقیم در میدان گرانشی زمین به مبدا مختصات حرکت کند.

الف) اگر معادله سهمی برابر به (y=f(x باشد مدت زمان را بیابید

ب) اگر مسیر یک سهمی به فرم y=kx2 باشد (k>0) این زمان چقدر است. مشتق زمان بر حسب x را بیابید و حواب را تفسیر کنید.

ج)اگر مطابق شکل مهره روی یک دایره به شعاع R باشد چقدر طول میکشد.مشتق زمان بر حسب x را بیابید و حواب را تفسیر کنید. چه نتیجه ای می گیرید؟

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرتابه در میدان الکتریکی متغیر

  • مسئله

یک ذره کوچک با باز الکتریکی q و جرم m در میدان گرانشی (g) با سرعت اولیه افقی v0 پرتاب می شود. اگر در این محبط یک میدان الکتریکی متغیر بر حسب زمان اعمال شود ارتفاع اولیه ذره (h) چقدر باید باشد تا ذره به سطح مثبت برخورد نکند؟

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha