• 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.

نیروی عمودی تكیه گاه

parisa

متخصص بخش
2451221742341391721599822192521111062032872.gif


هم اكنون كه در حال مطالعه این مجموعه هستید، كجا نشسته اید!
روی یك صندلی، چه چیزی از سقوط شما روی زمین جلوگیری می‌كند؟

اگر پاسخ می‌دهید كه "صندلی" درست است، اما بهتر است بگوییم نیروی عمودی كه صندلی به شما وارد می‌آورد.

به طور كلی، هنگامی كه دو جسم با یكدیگر در تماس باشند، (مثل شما و صندلی تان، كامپیوتر و میز، فرش و كف اتاق و خیلی چیزهای دیگری كه دور و برتان مشاهده می‌كنید!) هر یك از سطوح، سطح جسم دیگر را در راستای عمود بر سطح می‌راند.

چنین نیروهایی را نیروی عمودی تكیه گاه می‌گوییم و با نماد N یا F[SUB]N[/SUB] نشان می‌دهیم.

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

20120818094007906_m.gif


به شكل‌های زیر توجّه كنید. نیروی عمودی تكیه گاه (N) را در هر یك از حالات به دست آورید. (جرم جعبه را ١٠kg بگیرید.)
20120818093959328_dynamic37.jpg
راهنمایی:

در هر یك از حالات جعبه ساكن است. پس طبق قانون اوّل نیوتن باید برآیند نیروهای وارد بر جعبه صفر باشد. به عبارت ساده تر باید نیروهای رو به بالا برابر نیروهای رو به پایین باشد. با این فرض و با توجّه به رسم نیروهای وارد بر جعبه، كار بسیار ساده می‌شود.



20120818094011656_pic-dynamic-image13.gif
20120818094014296_untitled-2.jpg
ملاحظه فرمودید كه مقدار N بسته به شرایط خاص مسأله ممكن است تغییر كند.

201208180940130_pic-dynamic-image14.gif






حال برای فهم كامل تر این موضوع، به دقت 2 مدل سازی زیر بررسی كنید.
چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

ملاحظه می‌كنید كه در مدل سازی زیر، با افزایش نیروی F (همچون نیروی دست رو به پایین !)، نیروی عمودی تكیه گاه N نیز افزایش می‌یابد.
20120818093955640_dynamic19.gif
اما در مدل سازی زیر، با افزایش نیروی F (همچون نیروی طناب رو به بالا) نیروی عمودی تكیه گاه كمتر و كمتر شده تا جاییكه به صفر رسیده و حتی پس از آن، به خاطر بیشتر شدن نیروی F (رو به بالا) از نیروی وزن mg (رو به پایین)، جسم شروع به حركت در راستای قائم می‌نماید.
20120818093957812_dynamic20.gif
به نظر شما، چنانچه سطح تكیه گاه افقی نباشد، وضعیت نیروی عمودی تكیه گاه چگونه است؟

20120818094002765_dynamic40a.jpg





همان طور كه ملاحظه می‌كنید‌، در این حالت نیز نیروی عمودی تكیه گاه، بر سطح تكیه‌گاه عمود است.
20120818094005343_dynamic40b.jpg
در تصویر زیر یك سرسره منتهی به آب استخر را مشاهده می‌كنید. به جهت نیرو‌های مختلف از جمله نیروی عمود بر سطح توجّه كنید.
20120818094008578_msorsore2.gif






مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی
تنظیم: مریم فروزان کیا
 
بالا