نیرو - فصل پنجم علوم نهم

اثرات نیرو:

  1. نیرو می تواند باعث حرکت یک جسم ساکن شود
  2. نیرو می تواند باعث تغییر سرعت و تندی یک جسم متحرک شود
  3. نیرو می تواند باعث توقف یک جسم متحرک شود
  4. نیرو می تواند باعث تغییر جهت یک جسم متحرک شود
  5. نیرو می تواند باعث تغییر شکل اجسام شود
  6. نیرو اثر متقابل دو جسم است و …

نیروهای متوازن

نیرو کمیتی برداری است یعنی علاوه بر مقدار، جهت آن نیز مهم است، هر کمیتِ برداری همیشه همراه با جهت آن بیان می شود، به عنوان مثال : برای بیان سرعت وزش باد، می گویند سرعت باد 35 کیلومتر بر ساعت به سمت جنوب شرقی است. پس برای بیان نیرو هم باید حتما جهت آن بیان شود و یا در شکل، جهت آن با یک پیکان (فِلِش) بیان شود.

نیروهای متوازن:

اگر بر جسمی چند نیرو به طور هم زمان اثر کند و این نیروها اثر یکدیگر را خنثی کنند می گوییم نیروهای وارد بر جسم متوازن اند.

تا زمانی که نیروهای وارد بر جسم متوازن باشند جسمِ ساکن، ساکن باقی می ماند و اگر در حال حرکت باشد همچنان به حرکت خود ادامه خواهد داد و تغییری در نحوۀ حرکت آن ایجاد نخواهد شد؛ یعنی سرعت آن تغییر نخواهد کرد.

با توجه به توضیحات بالا، قانون اول نیوتون به شرح زیر بیان می شود:

قانون اول نیوتون : یک جسم حالت سکون و یا حرکت یکنواخت روی خط راست خود را حفظ می کند، مگر آنکه تحت تأثیر نیرویی مجبور به تغییر حالت آن شود.

نیروی خالص

هرگاه در جسمی توازن نیروها به هم بخورد، یعنی نیروهایی که بر آن اثر می کند، همدیگر را خنثی نکنند، آنگاه نیروی خالصی بر جسم اثر خواهد کرد. به بیان دیگر زمانی که برآیند (جمع) نیروهای وارد بر یک جسم صفر نشود؛ نیروی خالصی برجسم اثر خواهد کرد. در این حالت، جسم ساکن شروع به حرکت خواهد کرد و یا اگر جسم در حال حرکت باشد، تغییری در حرکت آن به وجود خواهد آمد.

قوانین نیوتون

قانون اول نیوتون

یک جسم حالت سکون و یا حرکت یکنواخت روی خط راست خود را حفظ می کند، مگر آنکه تحت تأثیر نیرویی مجبور به تغییر حالت آن شود.

قانون دوم نیوتون

هرگاه بر جسمی نیروی خالصی وارد شود، جسم تحت تأثیر آن نیرو شتاب می گیرد که این شتاب نسبت مستقیم با نیروی وارد بر جسم دارد و در همان جهت نیروی خالص است و با جرم جسم نسبت وارون دارد.

قانون سوم نیوتون

هرگاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند، جسم دوم نیز به جسم اول نیرویی هم اندازه ولی در خلاف جهت وارد می کند.

شتاب

شتاب عبارت است از نیروی خالص وارد بر یک جسم تقسیم بر جرم جسم

معرفی انواع نیروها

نیروی کنش و واکنش (عمل و عکس العمل)

اگر به دستانتان دیواری را هل دهید، احساس می کنید که دیوار نیز به شما نیرو وارد می کند و شما را به عقب می راند، برای درک بهتر این موضوع می توانید روی یک اسکیت چرخ دار بایستید و این آزمایش را تکرار کنید. نیرویی را که شما به دیوار وارد کردید، نیروی کنش و نیروی دیوار به دستان شما را نیروی واکنش می گویند.

نیروی وزن

وزن و یا نیروی وزن، برابر با نیروی گرانشی (جاذبه ای) است که از طرف زمین بر اجسام وارد می شود. وزن جسم را با نیروسنج اندازه می گیرند و یکا (واحد) آن نیوتون است.

شتاب جاذبه زمین × جرم جسم = نیروی وزن

اگر جرم جسم را با m و شتاب جاذبه را با حرف g و نیروی وزن را با حرف W نمایش دهیم می توانیم فرمول بالا را به شکل زیر بازنویسی کنیم:

W=mg

جرم جسم را باید بر حسب کیلوگرم و شتاب جاذبه را بر حسب نیوتون بر کیلوگرم در فرمول بالا جایگذاری کنیم. در این شرایط نیروی وزن (W) بر حسب یکای نیوتون به دست می آید

نیروی عمودی سطح (تکیه گاه)

جسمی را در نظر بگیرید که روی یک میز قرار دارد و ساکن است، می دانیم که همیشه از طرف زمین به اجسام نیروی وزن وارد می شود، همچنین می دانیم که اگر جسمی ساکن است، حتما نیروهای وارد بر آن متوان است. نیرویی که در خلاف نیروی وزن به جسم وارد می شود و باعث متوازن شدن نیروهای وارد بر جسم می شود، نیروی عمودی سطح (تکیه گاه) نام دارد که از طرف سطحِ میز به جسم و رو به بالا وارد می شود. جهت نیروی عمودی سطح همیشه عمود بر سطح و به سمت خارج سطح است.

نیروی اصطکاک

هرگاه سعی کنیم که جسمی را بر روی سطحی بکشیم و یا هل دهیم، نیروی در خلاف جهت حرکت جسم با حرکت آن مخالفت می کند و حرکت جسم روی این سطح را کند می کند، به این نیرو، نیروی اصطکاک می گوییم. نیروی اصطکاک به دو شکل است :

  1. نیروی اصطکاک ایستایی
  2. نیروی اصطکاک جنبشی(لغزشی)

1 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

keyboard_arrow_up