V0=20 V=0 a=-4m/s2
V2-V02=2aX X=-400/-8=50m
توضیح:از متن سوال مقدار شتاب به دست می آیدکاهش(تغییرات)سرعت در هر ثانیه یعنی مقدار شتاب.
۱۴۳گاج:برای محاسبه جابه جایی از سطح زیر نمودار سرعت-زمان کمک میگیریم
a=40/5=8m/s2 X=S=1/2*30*10=150m
V=X/t=s1+s2+s3/20=-100+150+75/20=125/20
۱۰۸گاج فصل دوم:برای رسم نمودار سرعت-زمان از نقاط معلوم زیر استفاده میکنیم
t0=0,V0=0 t1=20,V1=25m/s t2=620s,V2=25m/s t3=625s,V3=0
a1=25-0/20=5/4m/s2 a2=0 a3=0-25/5=-5m/s2
| 625 | 620 | 20 | t |
| + | + | + | v |
| - | 0 | + | a |
چه عاملی باعث سقوط سیب از درخت میشود؟
ا)جرم سیب ۲)سرعت سیب ۳)شتاب سیب ۴)نیروی گرانش
بین دو جرم نیرویی وجود دارد که آنها را به سوی یکدیگر جذب میکند.برای اجسام معمولی این نیرو آنقدر کوچک است که متوجه آن نمیشویم.اما اگریکی از آن دو جسم زمین باشدنیروی بوجود آمده بزرگ خواهد شد.این نیرو را نیروی گرانش(جاذبه گرانشی)گویند ومقدار آن از رابطه زیر که به قانون گرانش نیوتون معروف است محاسبه میشود:
نیروی گرانش میان دو ذره با حاصلضرب جرم دو ذره نسبت مستقیم وبا مجذور فاصله آنها از یکدیگر نسبت وارون دارد.
F=Gm1m2/r2
مثال۱:نیروی گرانش میان 2جسم به جرم 100و60 کیلوگرم که به فاصله 1متر از هم
قرار دارد را محاسبه کنید.
m1=100kg m2=60kg r=1m G=6.67*10-11 N.m2/kg2
F=Gm1m2/r2=6.67*10-11(100*60)/1=40.0344*10-8N
میبینید که مقدار این نیرو عملا برابر صفر است وتاثیری بر اجسام ندارد.
مثال۲:نیروی گرانش میان زمین وخورشید را محاسبه کنید.جرم زمین برابر ۱۰۲۴×۶
وجرم خورشید ۱۰۳۰×۹۹/۱کیلوگرم وفاصله آنها از یکدیگر برابر۱۰۱۰×۱۵متر است.
F=Gm1m2/r2
میبینید که مقدار این نیرو بسیار زیاد است .در واقع همین نیرو زمین را در مدارش به دور خورشید نگه میدارد.
نیروی جاذبه زمین:گفتیم که همه اجسام بر یکدیگر نیروی جاذبه گرانشی وارد میکنند.زمین نیز بر تمام اجسامی که در نزدیک آن واقعند نیروی جاذبه گرانشی وارد میکند.این نیروی جاذبه:
-اشیا را روی زمین نگه میدارد.
-اشیایی راکه به بالا پرتاب کرده ایم به زمین بازمیگرداند.
-ماه را در مدارش به دور زمین حرکت میدهد.
-سفینه های فضایی را به زمین باز میرداند یا آنها را به دور زمین حرکت میدهد.
به نیروی جاذبه گرانشی که زمین بر اجسام وارد میکند نیروی وزن گویند.وزن یک نوع نیروست پس با واحد نیوتون اندازه گیری میشود.
اگر زمین وجود نداشت که بر اشیا نیرو وارد کند در آنصورت اجسام وزن نداشتند ولیکن با وجود این جرم داشتند.
محاسبه وزن:وزن بانماد wنشان داده میشود واز رابطه w=mgمحاسبه میشود.
مثال1:زمین چه مقدار نیرو بر شما وارد میکند؟(جرم شما 50 کیلوگرم است)
W=mg=50*10=500N
این نیرو همان نیروی وزن است.وجهت آن به سمت مرکز زمین است.
مثال2:جرم نوزادی هنگام تولد 4kgاست.وزن نوزاد چند نیوتون است؟
W=mg=4*10=40N
تفاوت میان جرم ووزن:
|
جرم |
وزن |
|
مقدار ماده موجود در جسم |
نیرویی که زمین جسم رابه سمت خود میکشد |
|
هیچگاه صفر نمیشود |
میتواند صفر شود |
|
همیشه عدد ثابتی است |
در جاهای مختلف متفاوت است |
|
یک کمیت نرده ایست |
کمیت برداریست |
|
واحد اصلی آن kg است. |
واحد اصلی آن نیوتون است. |
مثال 3:نیرویی که از طرف زمین به ماه وارد میشود بیشتر است یا نیرویی که از ماه بر زمین وارد میشود؟چرا؟
پاسخ:این همان نیروی جاذبه گرانشی بین دوجسم است ومطابق قانون کنش وواکنش نیروها با هم برابر ودر جهت مخالف هستند.
مثال۴:نمودار نیروی جاذبه بر حسب فاصله را رسم کنید.
پاسخ:با افزایش فاصله از زمین یا هر سیاره دیگر نیروی گرانش کاهش می یابد.
دوست دارید سفری به سیاره های منظومه شمسی کنیم ؟پس یک ترازو با خودتون بردارین وبه هرسیاره که رسیدین وزنتون رو با اون ترازو اندازه گیری کنید.ودر جدول زیر بنویسید تا به نتایج عجیبی برسیم. جرم شما 45 کیلوگرم است.
|
نام اجرام |
شتاب جاذبه گرانشی نسبت به زمین |
عددیکه ترازو نشان میدهد |
|
خورشید |
27.9 برابر شتاب زمین |
1270 |
|
عطارد |
0.284 |
12.7 |
|
زهره |
0.907 |
41.28 |
|
زمین |
1 |
45.36 |
|
| ||
|
مریخ |
0.380 |
17.24 |
|
مشتری |
2.340 |
106.14 |
|
زحل |
0.925 |
42.18 |
|
اورانوس |
0.7951 |
36.29 |
|
نپتون |
1.125 |
51.25 |
|
پلوتو |
0.041 |
1.81 |
میبینید که بیشترین وزن را در خورشید وکمترین را در سیاره پلوتو دارید میتوانید علت را توضیح دهید؟(میتوانید از تصویرزیر کمک بگیرید ترتیب اسامی اجرام در جدول با شکل مطابق است)
آموزش فیزیک به کمک اینترنت