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)
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.
و بهتر آن است كه برای یافتن T٢ برای مجموعه m٢ و m١ ، FBD رسم نماییم.
هر چند میتوان فقط برای m٢ 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