جواب این مسئله چی هست ؟ (فیزیک)

[MOHAMMAD_ASEMOONI]

سلام دوستان
یک زنجیر 20 متری داریم که وزنش 50kg هست
بهش یک گوی فلزی وصله به وزن 50kg
زنجير به يک ترازو وصله توی سقف
وقتی که گوی ثابت هست ترازو 100kg رو نشون میده
گوی رو تاب میدیم تا 90 درجه بالا بره
حالا از نقطه ی 90 درجه که زنجیر کاملاً افقی شده , گوی با شتاب میاد به سمت پائین
وقتی گوی به نقطه ای میرسه که زنجیر کاملاً عمود بر زمین هست , ترازو چه وزنی رو نشون میشه ؟
فرمولش چی هست ؟
با تشکر از وقتتون

[Reza31001]

فرض: مقاومت هوا = 0
گوی از حالت سکون رها میشه (با ضربه رها نمی کنیم)

در این مسئله وقتی گوی به نقطه مرگ پایین (!) میرسه به خاطر حرکتش، یه نیروی جانب به مرکز(همون نیروی گریز از مرکز از لحاظ مقداری) داره که مقداری از اثر نیروی وزن رو خنثی میکنه (هر دو در جهت عمود بر سطح زمین هستن)
بنابراین چون در اون لحظه گوی در جهت عمود بر زمین شتابی نداره، طبق قانون دوم نیوتون: مجموع نیروها(در جهت عمود بر زمین)=0 و در نتیجه ==>> نیروی وزن (که رو به پایینه)= نیروی جانب به مرکز(رو به بالاست)

که : نیروی جانب به مرکز= mv^2 / R (جرم* سرعت به توان2 و همگی تقسیم بر طول زنجیر)
سرعت هم طبق قانون پایستگی انرژی به دست میاد:
mgh=0.5mv^2 که g=9.8 و h همون طول زنجیر میشه در اینجا

جوابی که من به دست آوردم میشه 1960N یا اگه بر حسب کیلوگرم مورد نظر باشه 1960/9.8= 200kg

در اینجا میشه تمام سیستم رو به صورت متمرکز در نظر گرفت
یعنی اهمیتی نداره که جرم خود زنجیر مد نظره (میدونیم که جرم زنجیر هم در امتداد طولش توزیع شده)
چون در معادلات برای محاسبه سرعت که جرم اهمیتی نداره و از دو طرف معادله ساده میشه
برای محاسبه نیروی جانب به مرکز که جواب مسئله مون هست هم که چون در اون لحظه خاص هم جرم زنجیر و هم جرم گوی در امتداد مورد نظر ماست نحوه توزیعشون اهمیتی نداره و اگه میگفت گوی 100 کیلو هست و از جرم زنجیر صرف نظر میکنیم باز هم مسئله همین بود

البته دوستانی که به فیزیک تسلط بیشتری دارند شاید بتونن نظر من رو اصلاح کنن

[محمد7966]

سلام دوستان
یک زنجیر 20 متری داریم که وزنش 50kg هست
بهش یک گوی فلزی وصله به وزن 50kg
زنجير به يک ترازو وصله توی سقف
وقتی که گوی ثابت هست ترازو 100kg رو نشون میده
گوی رو تاب میدیم تا 90 درجه بالا بره
حالا از نقطه ی 90 درجه که زنجیر کاملاً افقی شده , گوی با شتاب میاد به سمت پائین
وقتی گوی به نقطه ای میرسه که زنجیر کاملاً عمود بر زمین هست , ترازو چه وزنی رو نشون میشه ؟
فرمولش چی هست ؟
با تشکر از وقتتون

سلام

به نظرم بهتره یه شکلی هم ازش بکشیید اینطوری دوستان بهتر میتونن کمک کنند

فرمول درآوردن برای مسائل فیزیکی کمی مشکل است

ممنون

[javad2015]

دستگاه در نقطه پایین شتاب گرانش رو داره.ولی شتاب حرکت تاثیری نمیزاره.چون شتاب حرکت مماس بر مسیر حرکت هست و در نقطه پایین مولفه ای در جهت عمود بر زمین نداره.
ترازو در واقع نیروی وزن دستگاه به علاوه گریز از مرکز رو نشون میده.یعنی:

اگه یک دایره کامل در نظر بگیریم بالاترین نقطش نیرو میشه نیروی گریز از مرکز منهای نیروی وزن.

[MOHAMMAD_ASEMOONI]

سلام
به نظرم بهتره یه شکلی هم ازش بکشیید اینطوری دوستان بهتر میتونن کمک کنند
فرمول درآوردن برای مسائل فیزیکی کمی مشکل استممنون

سلام

[javad2015]

جواب همینی هست که گفتم:

دستگاه در نقطه پایین شتاب گرانش رو داره.ولی شتاب حرکت تاثیری نمیزاره.چون شتاب حرکت مماس بر مسیر حرکت هست و در نقطه پایین مولفه ای در جهت عمود بر زمین نداره.
ترازو در واقع نیروی وزن دستگاه به علاوه گریز از مرکز رو نشون میده.یعنی:

اگه یک دایره کامل در نظر بگیریم بالاترین نقطش نیرو میشه نیروی گریز از مرکز منهای نیروی وزن.

سرعتم مقدارش از پایستگی انرژی به دست میاد:که جوابش میشه 20 متر بر ثانیه.

[محمد7966]

سلام

ببخشید اگر میشه بگید شما گوی رو رها میکنید یا با سرعت هل میدید؟چون اگر رها کنید سرعت اولیه میشه صفر ولی اگر هل بدید سرعت اولیه صفر نمیشه

بعدش اینجا یه مشکل داریم

میشه جواب مسئله رو با قانون پایستگی انرژی بدست آورد ولی 2 تا مجهول داریم وقتی گوی عمود میشه
1-جرمی که شما مدنظرتونه

2-سرعت گوی تو همون لحظه

البته بذارید بقیه دوستان حل کنند متاسفانه بنده خیلی وقت از مسائل فیزیک دبیرستان فاصله گرفتم و چیزی یادم نیست از قوانین فیزیک کلاسیک

[محمد7966]

سلام دوستان
یک زنجیر 20 متری داریم که وزنش 50kg هست
بهش یک گوی فلزی وصله به وزن 50kg
زنجير به يک ترازو وصله توی سقف
وقتی که گوی ثابت هست ترازو 100kg رو نشون میده
گوی رو تاب میدیم تا 90 درجه بالا بره
حالا از نقطه ی 90 درجه که زنجیر کاملاً افقی شده , گوی با شتاب میاد به سمت پائین
وقتی گوی به نقطه ای میرسه که زنجیر کاملاً عمود بر زمین هست , ترازو چه وزنی رو نشون میشه ؟
فرمولش چی هست ؟
با تشکر از وقتتون

سلام

ببخشید آقا محمد این مسئله ای که شما مدنظرتونه در عمل اتفاق افتاده

یعنی چون در عمل دیدید اینجا طرح مسئله کردید؟

اگر در عمل اتفاق افتاده الان جوابی که دوستان دادند درسته یا نه؟

[MOHAMMAD_ASEMOONI]

سلام
ببخشید آقا محمد این مسئله ای که شما مدنظرتونه در عمل اتفاق افتاده
یعنی چون در عمل دیدید اینجا طرح مسئله کردید؟
اگر در عمل اتفاق افتاده الان جوابی که دوستان دادند درسته یا نه؟

سلام
بنده جواب سوالتون رو قبلاً ارسال کردم اما الان نیستش !!
بگذریم,,,
یه آشنا داریم که میخواد تابِ 15 متری حرفه ای بسازه
در سایت یوتیوب و توی تلوزیون بارها دیدیم که تاب پاره میشه و یا از بالا کنده میشه و فرد آسیب میبینه
این بود که گفتیم حداکثر فشار وارده به قلابهای نگهدارنده ی زنجیرها و صندلی و تیرآهن بالای تاب رو حساب کنیم تا بتونه یک تابِ ایمن بسازه که بتونه وزن صندلی و زنجیرها و یک آدم 90 کیلوئی رو راحت تحمل کنه

[MOHAMMAD_ASEMOONI]

شما گوی رو رها میکنید یا با سرعت هل میدید؟
چون اگر رها کنید سرعت اولیه میشه صفر ولی اگر هل بدید سرعت اولیه صفر نمیشه
بعدش اینجا یه مشکل داریم
میشه جواب مسئله رو با قانون پایستگی انرژی بدست آورد ولی 2 تا مجهول داریم وقتی گوی عمود میشه
1-جرمی که شما مد نظرتونه
2-سرعت گوی تو همون لحظه
البته بذارید بقیه دوستان حل کنند متاسفانه بنده خیلی وقت از مسائل فیزیک دبیرستان فاصله گرفتم و چیزی یادم نیست از قوانین فیزیک کلاسیک

سلام
درسته که تاب رو هل میدیم یعنی سرعت اولیه داره
اما تاب میره بالا و وقتی افقی میشه یک لحظه متوقف میشه پس سرعت اولیه اش صفر میشه
از اون نقطه با شتاب جاذبه میخواد سقوط آزاد کنه اما چون با زنجبر بسته شده پس به صورت دایره ای میاد پائین تحت تاثیر نیروی جاذبه
====================
فرمول وزن اینه:
W=mg
وزن به نیوتون =جرم به کیلوگرم x شتاب جاذبه که 9.8متر بر مجذور ثانیه هست 9.8m/s^2
درسته که ترازو تحت تاثیر جاذبه و جرم جسم وزنش رو نشون میده اما ترازو طوری ساخته شده که عددی که نشون میده همون جرم جسم هست نه وزن .
برای همینه که عدد ترازو رو با گرم و کیلوگرم بیان میکنیم نه به نیوتون (واحدِ وزن)
پس جرم زنجیر و گوی همون 100 کیلوگرم هست
فرمول سرعت این گوی در پائین رو نمیدونم چون سقوط آزاد نیست اما شاید بشه از فرمول x=vt سرعت رو پیدا کرد
v=x/t
t زمان و xمسافت طی شده و v سرعت هست