کینه تیک یه شاخه از مکانیکه که روی نیروهای اعمالی روی بدن متمرکزه. یه نیرو، یه کشش یا فشاره که توسط تعامل دو بدن ایجاد میشن. نیرو، یه کمیت برداریه و با ویژگی های قدر (magnitude) یا اندازه نیرو و جهت نیرو مشخص میشه. دو ویژگی مهم دیگه نیرو، نقطه تاثیر (جایی از بدن که بردار، اعمال میشه) و خط تاثیر (یه امتداد فرضی بردار نیرو در هر دو جهت، که برای مشخص کردن گشتاور، یا تاثیر چرخشی نیرو) هستن.
اینرسی، به مقاومت بدن نسبت به تغییر حرکتش اشاره میکنه. اینرسی یعنی وقتی بدن ساکنه و استراحت میکنه، دوست داره که استراحت کنه و وقتی حرکت میکنه، دوست داره به حرکتش با همون سرعت و تو همون جهت (بدن تمایل داره که سرعتش رو حفظ کنه) ادامه بده. یه راه خوب برای یادگرفتن این، اینه که وقتی حرکت بدن داره تغییر میکنه، یه نیرویی، خلاف نیروی دیگه، داره بر اون تاثیر میزاره.
اینرسی یه بدن، از جرمش میاد. جرم، اندازه کمیت ماده توی یه بدنه. مقدار ماده اشاره به همه مولکول هایی داره که بدن رو میسازن. خوشبختانه، چون مولکول ها خیلی کوچیکن و مولکول های زیادی هم تو بدن وجود دارن، جرم بدن رو میشه با یه مقدار واحد اندازه گرفت، بدون اینکه لازم باشه تک تک مولکول هارو در نظر گرفت.
کشش ها و فشار ها روی یه بدن، یاهمون نیروها رو، یا میشه به صورت داخلی و یا خارجی، طبقه بندی کرد:
نیروی داخلی: نیرویی که درون بدن تولید میشه. نیروی داخلی، حرکت بدن رو تحت تاثیر قرار نمیده و سبب شتاب گرفتن بدن نمیشه. این نیرو، بخش هارو، داخل بدن، میکشه یا فشار میده و سبب تغییر شکل مواد میشه که بهش میگن کشیدگی که این بستگی داره که چقدر استرس روش باشه. (استرس، مقیاسی هست که میگه نیروی اعمالی به بدن چجوری روی ساختار های داخلی پخش شدن. استرس و کشیدگی رو تو فصل ۱۲ کاملتر توضیح میدم). وقتی به بدن به شکل کلی نگاه کنیم، نیروی فشار ماهیچه، یه نیروی داخلی حساب میشه.
نیروی خارجی: نیرویی که توسط چیزی خارج از بدن وارد میشه. نیروی خارجی میخواد که حرکت بدن رو تغییر بده و میخواد که سرعتش رو کم یا زیاد کنه (یا اینکه میخواد به بدن شتاب ببخشه). ما حول محیط میچرخیم چون نیروهای خارجی بر بدن ما اعمال میشن. ما از ماهیچه هامون برای کشیدن بخش های بدن من برای تولید نیروی خارجی استفاده میکنیم.
نیرو های خارجی دو تا بخش دارن:
نیروی غیر تماسی: وقتی رخ میده که دو بدن در تماس با هم نیستن. معمول ترین نیروی خارجی تو بیومکنایک، وزنه. وزن یه بدن با نیروی کشنده جاذبه ایجاد میشه. وزن یه بدن از ضرب جرم بدن در شتاب جاذبه به دست میاد یا W = mg، که W همون وزنه، m جرم بدن به کیلوگرمه، و g شتاب جاذبه ۹/۸۱- m/s/s (که برای راحتی معمولا میگیم ۱۰- m/s/s). وزن، نیروای با جهت رو به سمت پایینه (و اون علامت منفی هم واسه همینه). وزن و جاذبه رو تو فصل ۴ توضیح میدم.
مهمه که یادتون باشه که وزن، یه نیروی رو به سمت پایینه. یه اشتباه رایج هنگام کار با مکانیک اینه که از نیروی رو به پایین وزن بدن چشم پوشی کنیم.
وزن یه بدن همیشه حاضره (لا اقل روی زمین). اسم دیگر وزن بدن، نیروی جاذبه تاثیر گزار روی یه بدنه - وزن و نیروی جاذبه رو میشه به جای هم به کار برد. چون جاذبه بدن رو میکشه پایین، وزن، همیشه رو به سمت پایین در مسیر عمودی عمل میکنه.وقتی بدن به سمت بالا حرکت میکنه، نیروی جاذبه به عنوان کاهنده حرکت عمل میکنه و وقتی بدن میاد پایین، جاذبه، حرکت بدن رو زیاد میکنه. با اینکه جاذبه یه نیروی غیر تماسیه، اما همیشه وجود داره، خسته بدن رو زمین باشه یا نباشه، خواسته تو آب باشه یا نباشه. این "بی وزنی" ظاهری بدن تو آب رو هم تو فصل ۱۱ توضیح میدم.
نیروی تماسی: وقتی رخ میده که دو تا بدن با هم تماس پیدا کنن و از تعامل دو بدن حاصل میشه. بعضی وقتا تاثیر این نیرو، تابلو ه. مثل زمانی که دو بدن در حال حرکت با هم برخورد میکنن. اما این نیرو، حتا وقتی فقط رو زمین ایستادین و کاری نمیکنین هم هست. اصطکاک هم یه نیروی تماسیه که وقتی دو تا بدن میخوان رو هم سر بخورن ایجاد میشه. اصطکاک همیشه خلاف جهت سر خوردنه. فاکتور هایی که اصطکاک رو تحت تاثیر قرار میدن، یکی نیرویی هست که دو بدن رو به هم فشار میده (که بهش میگن نیروی نرمال) و موادی که در تماس با هم هستن (ضریب اصطکاک). همه این چیزا رو تو فصل ۴ توضیح دادم.
نیروی داخلی: نیرویی که درون بدن تولید میشه. نیروی داخلی، حرکت بدن رو تحت تاثیر قرار نمیده و سبب شتاب گرفتن بدن نمیشه. این نیرو، بخش هارو، داخل بدن، میکشه یا فشار میده و سبب تغییر شکل مواد میشه که بهش میگن کشیدگی که این بستگی داره که چقدر استرس روش باشه. (استرس، مقیاسی هست که میگه نیروی اعمالی به بدن چجوری روی ساختار های داخلی پخش شدن. استرس و کشیدگی رو تو فصل ۱۲ کاملتر توضیح میدم). وقتی به بدن به شکل کلی نگاه کنیم، نیروی فشار ماهیچه، یه نیروی داخلی حساب میشه.
نیروی خارجی: نیرویی که توسط چیزی خارج از بدن وارد میشه. نیروی خارجی میخواد که حرکت بدن رو تغییر بده و میخواد که سرعتش رو کم یا زیاد کنه (یا اینکه میخواد به بدن شتاب ببخشه). ما حول محیط میچرخیم چون نیروهای خارجی بر بدن ما اعمال میشن. ما از ماهیچه هامون برای کشیدن بخش های بدن من برای تولید نیروی خارجی استفاده میکنیم.
نیرو های خارجی دو تا بخش دارن:
نیروی غیر تماسی: وقتی رخ میده که دو بدن در تماس با هم نیستن. معمول ترین نیروی خارجی تو بیومکنایک، وزنه. وزن یه بدن با نیروی کشنده جاذبه ایجاد میشه. وزن یه بدن از ضرب جرم بدن در شتاب جاذبه به دست میاد یا W = mg، که W همون وزنه، m جرم بدن به کیلوگرمه، و g شتاب جاذبه ۹/۸۱- m/s/s (که برای راحتی معمولا میگیم ۱۰- m/s/s). وزن، نیروای با جهت رو به سمت پایینه (و اون علامت منفی هم واسه همینه). وزن و جاذبه رو تو فصل ۴ توضیح میدم.
مهمه که یادتون باشه که وزن، یه نیروی رو به سمت پایینه. یه اشتباه رایج هنگام کار با مکانیک اینه که از نیروی رو به پایین وزن بدن چشم پوشی کنیم.
وزن یه بدن همیشه حاضره (لا اقل روی زمین). اسم دیگر وزن بدن، نیروی جاذبه تاثیر گزار روی یه بدنه - وزن و نیروی جاذبه رو میشه به جای هم به کار برد. چون جاذبه بدن رو میکشه پایین، وزن، همیشه رو به سمت پایین در مسیر عمودی عمل میکنه.وقتی بدن به سمت بالا حرکت میکنه، نیروی جاذبه به عنوان کاهنده حرکت عمل میکنه و وقتی بدن میاد پایین، جاذبه، حرکت بدن رو زیاد میکنه. با اینکه جاذبه یه نیروی غیر تماسیه، اما همیشه وجود داره، خسته بدن رو زمین باشه یا نباشه، خواسته تو آب باشه یا نباشه. این "بی وزنی" ظاهری بدن تو آب رو هم تو فصل ۱۱ توضیح میدم.
نیروی تماسی: وقتی رخ میده که دو تا بدن با هم تماس پیدا کنن و از تعامل دو بدن حاصل میشه. بعضی وقتا تاثیر این نیرو، تابلو ه. مثل زمانی که دو بدن در حال حرکت با هم برخورد میکنن. اما این نیرو، حتا وقتی فقط رو زمین ایستادین و کاری نمیکنین هم هست. اصطکاک هم یه نیروی تماسیه که وقتی دو تا بدن میخوان رو هم سر بخورن ایجاد میشه. اصطکاک همیشه خلاف جهت سر خوردنه. فاکتور هایی که اصطکاک رو تحت تاثیر قرار میدن، یکی نیرویی هست که دو بدن رو به هم فشار میده (که بهش میگن نیروی نرمال) و موادی که در تماس با هم هستن (ضریب اصطکاک). همه این چیزا رو تو فصل ۴ توضیح دادم.
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر