1. ما تمت دراسته في الإحصائيات.
2. توازن الهيئات في حالة عدم وجود دوران.
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
3. توازن الأجسام مع محور دوران ثابت. لحظة القوة. حكم اللحظة. حكم العتلة.
4. أنواع توازن الأجسام (مستقرة وغير مستقرة). مركز الجاذبية.
1. نحن نعلم بالفعل أنه من خلال قوانين نيوتن يمكننا معرفة ما تتلقاه أجسام التسارع تحت تأثير القوى المؤثرة عليها. لكن في كثير من الأحيان يكون من المهم معرفة الظروف التي لا تتلقى فيها الأجسام ، والتي يمكن للقوى المختلفة أن تعمل بموجبها ، تسارعات. يقال إن مثل هذه الهيئات في حالة توازن. خاصة في هذه الحالة ، هناك جثث في حالة راحة. إن معرفة الظروف التي تكون فيها الهيئات في حالة راحة أمر مهم للغاية بالنسبة للممارسة ، على سبيل المثال ، في تشييد المباني والجسور والدعامات بجميع أنواعها والمعلقات وتصنيع الآلات والأدوات وما إلى ذلك. بالنسبة لك ، فإن هذا السؤال ليس كذلك اقل اهمية! لكن علم الميكانيكا الحيوية الذي ستدرسه في السنة الثالثة ،
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
والميكانيكا تتعامل مع مشاكل أكثر عمومية. يسمى الجزء من الميكانيكا الذي يتعامل مع توازن الأجسام الصلبة بالثبات. من المعروف أن أي جسم يمكن أن يتحرك للأمام ، بالإضافة إلى أن يدور أو يدور حول محور. لكي يكون الجسم في حالة راحة ، يجب ألا يتحرك الجسم للأمام أو يلتف أو يدور حول محور. لنفكر في شروط توازن الأجسام لهذين النوعين من الحركات المحتملة بشكل منفصل. ولمعرفة الظروف التي تضمن توازن الأجسام بالضبط ، ستساعدنا قوانين نيوتن.
2. توازن الهيئات في حالة عدم وجود دوران. من خلال الحركة الانتقالية للجسم ، يمكن للمرء أن يفكر في حركة نقطة واحدة فقط من الجسم – مركز الثقل. في هذه الحالة ، يجب أن نفترض أن كتلة الجسم بأكملها تتركز في مركز الكتلة وأن ناتج جميع القوى المؤثرة على الجسم تؤثر عليه. (القوة التي يمكن أن تمنح الجسم بمفردها نفس التسارع مثل كل القوى المؤثرة عليه في وقت واحد ، معًا ، تسمى ناتج هذه القوى).
تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
ويترتب على قانون نيوتن الثاني أن تسارع هذه النقطة يساوي صفرًا إذا كان المجموع الهندسي لجميع القوى المؤثرة عليها – الناتج عن هذه القوى – يساوي صفرًا. هذه هي حالة توازن الجسم في غياب دورانه.
لكي يكون الجسم الذي يمكن أن يتحرك في الترجمة (بدون دوران) في حالة توازن ، من الضروري أن يساوي المجموع الهندسي للقوى التي تمارس على الجسم صفرًا. ولكن إذا كان المجموع الهندسي للقوى يساوي صفرًا ، فإن مجموع إسقاطات متجهات هذه القوى على كل محور يساوي صفرًا أيضًا. لذلك ، يمكن أيضًا صياغة حالة التوازن للجسم على النحو التالي: لكي يكون الجسم غير الدوار في حالة توازن ، من الضروري أن يكون مجموع القوى المطبقة على الجسم عند أي محور مساويًا للصفر.
تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
على سبيل المثال ، في حالة التوازن ، يوجد جسم تمارس عليه قوتان متساويتان ، تعملان على طول خط مستقيم واحد ، ولكنها موجهة في اتجاهين متعاكسين (الشكل 1).
إن حالة التوازن ليست بالضرورة حالة راحة. ويترتب على قانون نيوتن الثاني أنه عندما تكون نتيجة القوى المؤثرة على الجسم صفرًا ، يمكن للجسم أن يتحرك في خط مستقيم وبانتظام. مع هذه الحركة ، يكون الجسم أيضًا في حالة توازن.
تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
على سبيل المثال ، يكون المظلي في حالة توازن بعد أن بدأ في الانخفاض بمعدل ثابت. في الشكل 1 ، لا تُبذل القوى عند نقطة واحدة على الجسم. لكن ليست نقطة تطبيق القوة هي المهم ، بل الخط المستقيم الذي تعمل على طوله. إن نقل نقطة تطبيق القوة على طول خط عملها لا يغير حركة الجسم أو حالة التوازن. على سبيل المثال ، من الواضح أنه لن يتغير شيء إذا بدأوا بدفع العربة بدلاً من سحبها. إذا كانت نتيجة القوى المؤثرة على الجسم لا تساوي صفرًا ، فلا بد من تطبيق قوة إضافية على الجسم ، مساوية في معامل الناتج ، ولكنها معاكسة في الاتجاه.
هذه القوة تسمى التوازن.
3. توازن الأجسام مع محور دوران ثابت. لحظة القوة. حكم اللحظة. حكم العتلة. عدد قليل من القوى.
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
لذلك يتم توضيح شروط توازن الجسم في حالة عدم وجود دوران. ولكن كيف يتم ضمان عدم دوران الجسم. للإجابة على هذا السؤال ، فكر في جسم لا يمكنه عمل حركة متعدية ، لكن يمكنه الدوران أو التدوير. لجعل الحركة الأمامية للجسم مستحيلة ، يكفي تثبيتها في نقطة واحدة بالطريقة التي يمكنك من خلالها تثبيت رف على الحائط ، على سبيل المثال ، بتثبيته بمسمار واحد ؛ تصبح الحركة الأمامية لمثل هذا اللوح الخشبي مستحيلة ، لكن اللوح الخشبي يمكن أن يدور حول الظفر ، والذي يعمل كمحور دورانه.
تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
الآن دعنا نرى أي القوى لا يمكنها وأيها يمكن أن تسبب دوران (دوران) جسم بمحور دوران ثابت. ضع في اعتبارك جسمًا (انظر الشكل 2) ، يمكنه الدوران حول محور عمودي على مستوى الرسم. من هذا الشكل يمكن ملاحظة أن القوى F 1 و F 2 و F 3 لن تجعل الجسم يدور. قم بمحاذاةهم
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
تمر الإجراءات من خلال محور الدوران. يتم تعويض هذه القوة من خلال قوة رد فعل العمود الثابت. لا يمكن أن يحدث الدوران (أو الدوران) إلا بسبب هذه القوى ، التي لا تمر خطوط عملها عبر محور الدوران. على سبيل المثال ، ستؤدي القوة F 1 ، المطبقة على الجسم كما هو موضح في الشكل 3 ، إلى دوران الجسم في اتجاه عقارب الساعة ، وستؤدي القوة F 2 إلى تدوير الجسم عكس اتجاه عقارب الساعة.
من الواضح ، لجعل الدوران أو الدوران مستحيلًا ، من الضروري ممارسة قوتين على الأقل على الجسم: إحداهما تسبب دورانًا في اتجاه عقارب الساعة ، والأخرى في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة. لكن هاتين القوتين يمكن أن تكونا غير متكافئتين (modulo). على سبيل المثال القوة F. 2 (انظر الشكل 4) تجعل الجسم يدور عكس اتجاه عقارب الساعة.
تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
تقرير عن تجربة كيف يتزن الجسم دورانيا
تُظهر التجربة أنه يمكن تعويضها بالقوة بواسطة F 1 ، مما يتسبب في دوران الجسم في اتجاه عقارب الساعة ، ولكن معامل أقل من القوة F 2. وهذا يعني أن هاتين القوتين ، غير متطابقتين في المعامل ، متماثلتان ، على سبيل المثال ، لديها “عمل دوراني”. ما هو الشيء المشترك بينهم ، وما هو نفس الشيء بالنسبة لهم؟ عروض التجربة