تبیان، دستیار زندگی
در مبحث قبل به توضیح و حل مسائلی درخصوص نیروی طناب پرداختیم، در این بخش نیز به دلیل اهمیت این موضوع و درک بیشتر شما عزیزان با این مفهوم می خواهیم به حل و توضیح مثال های دیگری بپردازیم. با ما همراه باشید. ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

حل مسائل نیروی طناب ٢

در مبحث قبل به توضیح و حل مسائلی درخصوص نیروی طناب پرداختیم، در این بخش نیز به دلیل اهمیت این موضوع و درک بیشتر شما عزیزان با این مفهوم می خواهیم به حل و توضیح مثال های دیگری بپردازیم. با ما همراه باشید.

ثابت كنید در یك طناب بدون جرم، نیروی كشش در تمام نقاط آن یكسان است.

راهنمایی:

یك تكه از یك طناب را در نظر بگیرید. نیروهای دو طرفش را T١ و T٢ فرض كنید، حال فرض كنید كه آن تكه طناب با هر شتاب دلخواهی حركت كند. قانون دوّم نیوتن را بنویسید. یادتان باشد كه ٠=m(طناب بدون جرم)

حل:‌

این موضوع را به یاد داشته باشید كه در عمل، كشش طناب را می‌توان با نصب یك نیرو سنج به دست آورد. تصویر زیر این موضوع را نشان می‌دهد.

مثال بعدی(و حتی قبلی‌ها) منطبق بر این نمودار حل شده‌اند.

سه جسم به جرم‏های 1 و 2 و 3 كیلوگرم (لاغر، متوسط، چاق!) روی یك سطح افقی با نیروی افقی F = 18N كشیده می‏شوند.

اگر ضریب اصطكاك جنبشی هر كدام از اجسام با سطح برابر   باشد، شتاب حركت آن ها و نیروهای كشش T١ و T٢ را به دست آورید.

راهنمایی:

ابتدا رسم FBD و سپس استفاده از قوانین نیوتن. حالا كه تعداد جسم‏ها زیادتر شد، طبیعتاً انتخاب های ما برای رسم FBD نیز بیشتر می‏گردد. ساده‏ترین روش آن است كه ابتداء برای كل سیستم FBD  رسم نماییم و شتاب را به دست آوریم (به نیروهای داخلی T١ و T٢ كاری نداریم).

سپس با داشتن شتاب كل سیستم كه در اصل شتاب تك تك اجزا نیز می‏باشد.

كشش نیروهای T١ و T٢  را به دست می‌آوریم. حال برای m١ ,FBD رسم نموده تا به دست آید.

حل مسائل نیروی طناب

و بهتر آن است كه برای یافتن T٢ برای مجموعه m٢ و m١ ، FBD رسم نماییم.

هر چند می‏توان فقط برای  هم FBD كشید.

حل:

و برای امتحان كردن پاسخ، از روابط مربوط به m٢ استفاده می‏كنیم:


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا