• توجه: در صورتی که از کاربران قدیمی ایران انجمن هستید و امکان ورود به سایت را ندارید، میتوانید با آیدی altin_admin@ در تلگرام تماس حاصل نمایید.

اندازه حركت و سورتمه

parisa

متخصص بخش
سؤال
فرض كنيد سوار بر سورتمه‌اي شده‌ايد كه با يك ضربه‌ي اوليه بر روي يخ سُر مي‌خورد. يخ فاقد اصطكاك است. برف به‌طور عمودي (به‌شكل يخ) بر روي سورتمه مي‌بارد.
Com-Ph-026-10.gif

خط مستقيم كشيده مي‌شود. براي كشيدن سورتمه سه راه‌حل ذيل مطرح است. كدام‌يك از اين راه‌حل‌ها باعث مي‌شود كه سورتمه سريع‌تر حركت كند؟ كدام‌يك باعث حركت كُندتر مي‌شود؟ دلايل خود را مطرح كنيد.الف – برف توسط شما به‌سمت خارج سورتمه جاروب مي‌شود به‌گونه‌اي كه از سورتمه در مسيري عمود بر آن دور مي‌شود. اين عمليات تنها شامل جاروب برف در مسير سورتمه انجام مي‌شود.ب - برف توسط شما به‌سمت خارج سورتمه جاروب مي‌شود به‌گونه‌اي كه از سورتمه در مسيري عمود بر آن دور مي‌شود. اين عمليات شامل جاروب برف در مسير يخ انجام مي‌شود.ج – شما هيچ كاري انجام نمي‌دهيد.
جواب
به‌ترتيب بهترين تا بدترين سرعت راه‌حل‌هاي ب، ج و الف توصيه مي‌شود. اين موضوع توسط قانون بقاي اندازه حركت قابل بيان است. هيچ نيروي افقي بيروني بر روي سورتمه و برف اعمال نمي‌شود. بنابراين جمع اندازه حركت سورتمه به‌علاوه‌ي برف در هر زمان ثابت است.راه‌حل شماره‌ي ب براي تأمين سرعت بيش‌تر مؤثرتر است. علت آن است كه برف در وضعيت ب منجر به اندازه حركت به‌سمت جلو نمي‌شود در حالي كه در وضعيت ج منجر به حركت رو به جلو سورتمه مي‌گردد.راه‌حل شماره‌ي ج نسبت به راه‌حل شماره‌ي الف به‌دليل ذيل منجر به سرعت بيش‌تر سورتمه مي‌شود. زماني كه دانه‌ي برف در وضعيت الف به‌سمت بيرون سورتمه جاروب مي‌شود - در حالي كه سورتمه بر روي يخ بدون اصطكاك رانده مي‌شود - داراي سرعت اوليه‌اي برابر با سرعت سورتمه است.
اما زماني كه دانه‌ي برف بعدي به سورتمه برخورد مي‌كند سرعت سورتمه كم‌تر مي‌شود. بنابراين دانه‌هاي برفي كه به‌سمت بيرون سورتمه رانده مي‌شوند داراي سرعت بيش‌تري نسبت به سورتمه خواهند شد. در نتيجه سورتمه با سرعتي كم‌تر از مركز ثقل مجموع دانه‌ي برف به‌علاوه‌ي سورتمه حركت خواهد كرد.اما سرعت اخير حقيقتاً برابر سرعت سورتمه در وضعيت ج است.

[TD]



[/TD]
[TD]
Com-Ph-026-11.gif
[/TD]

 
بالا