شرح و بررسی مسائل فیزیک

۱۹ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «روش حل مسئله» ثبت شده است

روش تئوری پیدا کردن مرکز جرم

  • روش تئوری پیدا کردن مرکز جرم:
واضح است که با روش های گفته شده پیدا کردن دقیق مرکز جرم یک کشتی یا حتی بدن یک انسان کاری نشدنی است.پس باید روابطی پیدا کنیم که با آن بتوانیم مرکز جرم هر چیزی را بدست آوریم.فرض کنید یک کیسه پر از شن (بدون فضای خالی) را تحت راویه ای در میدان گرانشی پرت می کنیم و میخواهیم پیشبینی کنیم که حرکت این کیسه چگونست.
پس برای هر ذره می توانیم  بنویسیم F=ma و برابر مشتق تکانه قرار دهیم و همچنین می توانیم طبق جمع برداری، آن ها را برابر با قرار دهیم 
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روش عملی پیدا کردن مرکز جرم

روش های  پیدا کردن مرکز جرم:

  • روش عملی

1.یافتن مرکز جرم اشیا یک بعدی:

     اولا باید بدانیم که همه اجسام  سه بعدی هستند ولی ما آن هایی را که مثل میله  ( آن هایی که مثلا طول و عرضشان بسیار کم است و فقط ارتفاع دارند) را جزء یک بعدی ها حساب می کنیم.این روش بسیار ساده است و شاید بتوان یک نوع آزمون و خطا حسابش کرد.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روابط قیدی : قرقره ها

روش حل مسئله قرقره متحرک و ثابت:

یکی از روش های بسیار کاربردی در حل قرقره ها استفاده از روابط قیدی است. در مطلب قبل گفتیم که برای حل قیدی باید یک قید پیدا کنیم. این قید در اینجا ثابت بودن طول ریسمان یا طناب است ( البته ما فرض می کنیم که طول طناب ثاب است)

برای شروع ابتدا جهت مثبت را به سمت بالا ( یا پایین) انتخاب می کنیم و سپس قانون دوم نیوتون (F=ma) را برای هر جسم جرم داری می نویسیم. حال نوبت معادله قید است: طول ریسمان ثابت است پس مجموع کار آن صفر است پس حال مقدار کار ها را با هم جمع می کنیم و سپس ساده می کنیم تا معادله جدیدی بدست بیاید و مجهول را پیدا کنیم.

(منتظر مثال ها باشید...)

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روابط قیدی


برای یافتن جواب مسائل در نهایت به یک معادله نیاز داریم که مجهول را پیدا کنیم و عموما پیدا کردن این معادله سخت هست. در مسائل مکانیکی (مخصوصا مکانیک لاگرانژی)، یکی از روش ها پیدا کردن قیود هندسی است.کاهی پیدا کردن این قید بسیار ساده است و گاهی بسیار دشوار! مثلا می دانیم  طول میله ای که دو جعبه را به هم وصل کردند ثابت است پس دو جعبه همیشه فاصله ثابتی دارند و سرعت آنها برابر است یا مثلا طول ریسمان در قرقرهایی خاص ثابت است پس شتاب آن ها هم برابر است.
روش حل این مسائل اینگونه است که ابتدا با کمی دقت قید را پیدا کنیم و سپس آن را در کنار روابط فیزیکی قرار دهیم و با حل دستگاه معادلات به خواسته سوال برسیم.
(در آینده از این مسائل هم حل می کنیم؛ ان شاء الله)    
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

پایستگی تکانه

پایستگی تکانه:

در سیستم هایی که نیزوی خارجی وجود ندارد و به عبارت دیگر منزوی اند؛ تکانه کل ثابت است. بدون توجه به این که بر هم کنشهای بین ذرات سیستم منزوی چقدر قوی و حرکات آنان پیچیده باشد. 

پایستگی تکانه در واقع بیان می کند که در تمام سیستم های منزوی تغییرات تکانه صفر است.  این قانون بسیار در حل مسائل کاربرد دارد چرا که با اندکی تغییر آن را می توان به رابطه نیرو و تکانه رساند. می دانیم با مشتق گرفتن از تکانه ، نیرو بدست می آید:  حال اگر نیرو ما صفر باشد یا به عبارتی سامانه منزوی باشد (F=0) تغییرات تکانه برابر صفر میشود.(از این رابطه در مسائل قبلی نیز استفاده شده)

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

روش های حل مسائل تکانه

در این مطلب به دو روش معمول حل مسائل تکانه در فیزیک کلاسیک می پردازیم

  • روش اول

در این روش رابطه   را مینویسم و با توجه به داده ها و وقایع مسئله آن را حل میکنیم. این روش حل معروف تر است و بیشتر در مسائل ساده تکانه بدرد می خورد.در واقع ما تعریف تکانه ای نیرو را می نویسیم و F را برابر تمام نیرو های خارجی مثل گرانش،کولنی و... قرار می دهیم و در سمت دیگر تساوی با توجه به سرعت خروج جرم و سایر متغیر ها پارامتر ها را انتخاب می کنیم و با حل معادله، خواسته سوال ( مثلا معادله مکان زمان) را بدست می آوریم؛ لازم به ذکر است که در این مسائل عموما (نه همیشه!) به حل معادلات دیفرانسیلی بر میخوریم (مسئله شماره 8 و مسئله شماره 9 اینگونه حل شدند)



  • روش دوم

 روش دوم تمام مسائل را حل میکند چراکه از خود تعریف تکانه نشات میگیرد. در این روش با توجه به شرایط مسئله عبارت P=mv (همان تعریف تکانه) را در دو زمان بسیار نزدیک می نویسیم و با رابطه نیرو و تکانه معادله را حل میکنیم. البته ابنجا هم به حل معادله دیفرانسیلی نیاز داریم . در آینده ان شاء الله چند مسئله ای را هم با این روش حل میکنیم.


در واقع هر دو روش یکی هستند اولی تعریف نیرو رو نوشته بعد حل میکنیم ولی در روش دومی مستقیم از روی تعریف تکانه حل میکنیم

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

حل مشتق و انتگرال

بعضی مسائل فیزیک و نجوم نیازمند مشتق و انتگرال هایی هستند که گاهی حل آن ها ممکن است بسیار وقت گیر باشد.
برای حل انتگرال های پیچیده میتوانید به این سایت؛
و  برای حل مشتق های پیچیده میتوانید به این سایت، مراجعه کنید.
البته اگر می خواهید در امتحانی شرکت کنید که نیاز به اینگونه محاسبات دارد توصیه می کنم که همه انتگرال و مشتق ها رو خودتون حل کنید!
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسائل تخمین

 

  • مسائل تخمین
در این دسته از سوالات از ما خواسته می شود تا مقدار یک کمیت را تخمین بزنیم و مقدار تقریبی آن را پیدا کنیم. مثلا تعداد تار های موی همه انسان ها را از ما میخواهد! یا این که می گوید مصرف برق کل خانه های ایران را بیابیم!
این سوالات بیشتر در مرحله اول المپیاد فیزیک مطرح شده است و هدف آن سنجش هوش و میزان آشنایی با اعداد است. البته سوالات تخمین از سوالات ساده محسوب میشوند و به داوطلبان مرحله یک فیزیک توصیه می کنم که از سوالات تخمین عبور نکنند و حتما حلش کنند.
  • روش حل مسائل تخمین    
عموما مسائل تخمین نیاز به محاسبات پیچیده ای ندارند و با  چند تناسب و ضرب و تقسیم ساده حل میشوند ولی چون بسیار متنوع هستند روش خاصی برای حل آن نمی توان مشخص کرد. من برای حل مسائل تخمین توصیه میکنم که اول به صورت پارامتری حل کنید بعد هم عدد گذاری کنید. البته واضح است که برای تسلط به این مبحث باید تمرین کافی هم داشته باشید.
 
گر سوال یا پیشنهادی داشتید می توانید از این طریق مطرح کنید.
(ان شاء الله در آینده جند مسئله تخمین در سایت می گذارم) 
  
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

نگرشی نوین پیرامون سینماتیک

 

  • مسائل سینماتیک

سنماتیک یا حرکت شناسی از اولین مباحثی است که دانش آموزان و دانشجویان با آن مواجه میشوند, چراکه مبحثی ساده و پیش نیاز سایر مباحث است ولی پس از مدتی این مبحث سخت جلوه میکند.

 

  • چرا سخت جلوه میکند؟ چه کنیم تا سخت نشود؟

حل مسائل حرکت شناسی غیر از اندکی بردار و رباضی به مبحث دیگری به عنوان پیشنیاز نیازی ندارد!  چون همه معادلات از این که جسم کی در کجاست نشات میگیرد.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha