روش حل مسائل دینامیک با استفاده از قوانین حرکت نیوتون

روش حل مسائل دینامیک با استفاده از قوانین حرکت نیوتون :

1) با مشخص کردن جسم مورد نظر شکل ساده ای از آن را رسم می کنیم .
2) نیروهای وارد بر جسم از طرف اجسام دیگر را مشخص می کنیم .(در کتاب سال دوم فقط نیروهای در راستای افقی و قائم )
3) در صورت لزوم نیروهایی مانند وزن ، اصطکاک ، کشسانی فنر و … را محاسبه می کنیم .
4) قانون دوم نیوتون را ابتدا برای راستای قائم و سپس برای راستای افقی می نویسیم . یعنی

توجه داشته باشید در مسئله هایی از دینامیک که حرکت در راستای افقی هست و از نیروی اصطکاک صرف نظر شده است ، نیازی به نوشتن قانون دوم نیوتون در راستای y نیست .
مثال : جسمی به جرم 2 کیلوگرم روی سطح افقی با ضریب اصطکاک جنبشی 0.2 قرار دارد . اگر نیروی افقی F=10N مطابق شکل به آن وارد شود ، شتاب حرکت را حساب کنید .

حل مثال :

تمرین های زیر را ابتدا خودتان حل کنید و سپس حل خود را با پاسخ های صحیح که لینک دانلود آن در زیر آمده است ، مقایسه کنید .

تمرین 1) چهار نیروی 7 و 10 و 12 و 14 نیوتونی بر جسمی به جرم دو کیلوگرم اثر می کنند و آن را در حالت تعادل نگه می دارند . اگر نیروی 7 نیوتونی حذف شود ، شتاب حرکت جسم را حساب کنید .

تمرین 2) جسمی را با سرعت 18 متر بر ثانیه بر روی یک سطح افقی پرتاب می کنیم . اگر این جسم بعد از گذشت 6 ثانیه متوقف شود ، ضریب اصطکاک جنبشی بین جسم و سطح را حساب کنید .

تمرین 3) مطابق شکل مقابل نیروی F=15N به جسم ساکنی به جرم 2 کیلوگرم وارد می شود . اگر ضریب اصطکاک جنبشی و ایستایی بین جسم و سطح به ترتیب 0.6 و 0.8 باشد ، اندازه ی نیرویی که سطح به جسم وارد می کند ، چند نیوتون است ؟

تمرین 4) دو جسم به جرم های 3 و 5 کیلوگرمی بر روی سطح افقی بدون اصطکاکی قرار دارند . نیروی افقی F=40N مانند شکل به جسم m1 وارد می شود . و دو جسم را به حرکت در می آورد . شتاب حرکت و نیرویی که جسم m1 به m2 وارد می کند را حساب کنید .

تمرین 5) تمرین 4 را با فرض اینکه ضریب اصطکاک جنبشی بین دو جسم و سطح زمین 0.3 باشد ، حل کنید .

تمرین 6) در شکل زیر جرم جسم 3 کیلوگرم و اندازه ی هر یک از نیروها 10 نیوتون است و جسم در آستانه ی حرکت است . ضریب اصطکاک ایستایی بین جسم و سطح را حساب کنید .