قیمت

قیمت اصلی 200,000 تومان بود.قیمت فعلی 99,000 تومان است.
امتیاز 0 از 5
0 دیدگاه
فرمول‌نامه تصویری فیزیک | بخش ۱۲: دینامیک

حجم فایل

زیر 2 مگابابت

نرم افزار

پلاگین مورد نیاز

ندارد

تاریخ به روزرسانی

مرداد 1405

خریداران

آموزش ویدئویی

معرفی فرمول‌نامه تصویری فیزیک | بخش ۱۲: دینامیک
 

اگر هنگام حل مسائل فیزیک برای انتخاب رابطه مناسب بین نیروها، شتاب، اصطکاک، حرکت دایره‌ای و گرانش نیاز به یک مرور سریع دارید، فرمول‌نامه تصویری فیزیک | بخش ۱۲: دینامیک می‌تواند یک ابزار کاربردی برای جمع‌بندی باشد.

در این پوستر، مهم‌ترین فرمول‌های دینامیک و نیرو در ۱۱ بخش تصویری کنار هم قرار گرفته‌اند؛ از قانون دوم نیوتن و نیروهای اصطکاک گرفته تا نیروی فنر، شتاب و نیروی مرکزگرا، قانون گرانش عمومی و وزن جسم در میدان گرانشی.

این محصول بخشی از مجموعه فرمول‌نامه تصویری فیزیک است. برای مشاهده سایر بخش‌های مجموعه می‌توانید به صفحه مجموعه فرمول‌نامه تصویری فیزیک مراجعه کنید.

قانون دوم نیوتن رابطه اصلی میان نیروی خالص، جرم و شتاب را بیان می‌کند و در بسیاری از مسائل دینامیک، نقطه شروع تحلیل نیروهاست. در حرکت دایره‌ای نیز شتاب مرکزگرا و نیروی مرکزگرا به‌ترتیب با \(\frac{v^2}{r}\) و\( \frac{mv^2}{r}\) بیان می‌شوند.

این پوستر شامل چه مباحثی است؟

۱. قانون دوم نیوتن

کی از بنیادی‌ترین فرمول‌های دینامیک و نیرو، قانون دوم نیوتن است. این قانون بیان می‌کند که شتاب یک جسم با نیروی خالص وارد بر آن متناسب است و جهت شتاب با جهت نیروی خالص یکسان است. \[ \boxed{\vec{F}_{net}=m\vec{a}} \qquad \begin{aligned} \vec{F}_{net} &: \text{Net force (N)}\\ m &: \text{Mass (kg)}\\ \vec{a} &: \text{Acceleration }(m/s^2) \end{aligned} \]

در مسائل یک‌بعدی، اگر فقط اندازه کمیت‌ها بررسی شوند، می‌توان رابطه را به صورت \({F_{net}=ma}\) نوشت.

نکته مهم این است که \(F_{net}\) برآیند همه نیروهای وارد بر جسم است، نه لزوماً یکی از نیروهای منفرد. بنابراین در حل مسائل دینامیک ابتدا باید نیروهای وارد بر جسم شناسایی و سپس برآیند آن‌ها تعیین شود.

۲. وزن ظاهری در آسانسور با شتاب رو به بالا

وقتی آسانسور با شتاب رو به بالا حرکت می‌کند، نیروی عمودی واردشده از طرف کف آسانسور به فرد از وزن معمولی او بیشتر می‌شود. این نیرو همان چیزی است که معمولاً به عنوان وزن ظاهری یا نیروی عمودی تکیه‌گاه در نظر گرفته می‌شود. \[ \boxed{F=m(g+a)} \qquad \begin{aligned} F &: \text{Apparent weight or normal force (N)}\\ m &: \text{Mass (kg)}\\ g &: \text{Acceleration due to gravity} (m/s^2)\\ a &: \text{Elevator acceleration upward} (m/s^2) \end{aligned} \]

اگر آسانسور شتاب رو به بالا داشته باشد، مقدار F از mg بیشتر می‌شود.

در پوستر مقدار تقریبی \({g=10\,m/s^2}\) در نظر گرفته شده است؛ در مسائل دقیق‌تر ممکن است \({g=9.8\,m/s^2}\) استفاده شود.

۳. وزن ظاهری در آسانسور با شتاب رو به پایین

اگر آسانسور با شتاب رو به پایین حرکت کند، نیروی تکیه‌گاه وارد بر فرد کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه وزن ظاهری فرد کمتر از mg خواهد شد. \[ \boxed{F=m(g-a)} \qquad \begin{aligned} F &: \text{Apparent weight or normal force (N)}\\ m &: \text{Mass (kg)}\\ g &: \text{Acceleration due to gravity} (m/s^2)\\ a &: \text{Elevator acceleration downward} (m/s^2) \end{aligned} \]

این رابطه برای حالتی است که شتاب آسانسور رو به پایین باشد و مقدار آن از g کمتر باشد.

اگر آسانسور در حال سقوط آزاد ایده‌آل باشد، \({a=g}\) و نیروی تکیه‌گاه به صفر می‌رسد؛ به همین دلیل فرد حالت بی‌وزنی ظاهری را تجربه می‌کند.

۴. نیروی اصطکاک ایستایی

اصطکاک ایستایی نیرویی است که از شروع لغزش نسبی دو سطح جلوگیری می‌کند. مقدار آن یک مقدار ثابت از پیش تعیین‌شده نیست و می‌تواند متناسب با شرایط مسئله تغییر کند، اما حداکثر مقدار آن از رابطه زیر به دست می‌آید.

\[
\boxed{f_{s,\max}=\mu_sF_N}
\qquad
\begin{aligned}
f_{s,\max} &: \text{Maximum static friction (N)}\\
\mu_s &: \text{Coefficient of static friction}\\
F_N &: \text{Normal force (N)}
\end{aligned}
\]

نکته مهم: رابطه بالا حداکثر اصطکاک ایستایی را نشان می‌دهد. بنابراین نباید در همه مسائل بنویسیم \({f_s=\mu_sF_N}\). رابطه دقیق‌تر این است:

تا زمانی که جسم نلغزد، اصطکاک ایستایی خود را با شرایط مسئله تطبیق می‌دهد و تا یک مقدار بیشینه می‌تواند افزایش پیدا کند.

5. نیروی اصطکاک جنبشی

وقتی دو سطح نسبت به یکدیگر در حال لغزش باشند، اصطکاک جنبشی وارد عمل می‌شود. در مدل ساده اصطکاک خشک، مقدار آن از ضریب اصطکاک جنبشی و نیروی عمودی تکیه‌گاه به دست می‌آید. \[ \boxed{f_k=\mu_kF_N} \qquad \begin{aligned} f_k &: \text{Kinetic friction (N)}\\ \mu_k &: \text{Coefficient of kinetic friction}\\ F_N &: \text{Normal force (N)} \end{aligned} \] در این رابطه:
  • \(f_k\) نیروی اصطکاک جنبشی است.
  • \(\mu_k\) ضریب اصطکاک جنبشی است.
  • \(F_N\) نیروی عمودی سطح بر جسم است.
در شرایط معمول، ضریب اصطکاک جنبشی و ایستایی برابر نیستند و معمولاً \({\mu_s>\mu_k}\) است.

۶. قانون هوک و نیروی کشسانی فنر

فنر در محدوده کشسانی خود می‌تواند نیرویی ایجاد کند که با مقدار تغییر طول آن متناسب است. در پوستر اندازه نیروی کشسانی با رابطه زیر ارائه شده است. \[ \boxed{F_e=k\Delta x} \qquad \begin{aligned} F_e &: \text{Elastic force magnitude (N)}\\ k &: \text{Spring constant (N/m)}\\ \Delta x &: \text{Change in spring length (m)} \end{aligned} \]

هرچه k بزرگ‌تر باشد، برای ایجاد تغییر طول یکسان به نیروی بیشتری نیاز است و فنر سخت‌تر است.

نکته درباره علامت: اگر جهت نیرو و جابه‌جایی را نیز در نظر بگیریم، فرم برداری قانون هوک معمولاً به صورت \({\vec F_e=-k\vec x}\) نوشته می‌شود؛ علامت منفی نشان می‌دهد نیروی بازگرداننده در خلاف جهت تغییر مکان است. در پوستر، \({F_e=k\Delta x}\) به صورت اندازه نیرو نوشته شده است.

۷. دوره تناوب حرکت دایره‌ای

در حرکت دایره‌ای یکنواخت، دوره تناوب T مدت زمانی است که جسم برای انجام یک دور کامل طی می‌کند.

\[
\boxed{T=\frac{2\pi r}{v}}
\qquad
\begin{aligned}
T &: \text{Period (s)}\\
r &: \text{Radius of circular path (m)}\\
v &: \text{Linear speed (m/s)}
\end{aligned}
\]

از آنجا که طول یک دور کامل برابر محیط دایره، یعنی 2πr، است، تقسیم این مسافت بر سرعت خطی جسم، دوره تناوب را به دست می‌دهد.

این رابطه برای حرکت دایره‌ای یکنواخت کاربرد مستقیم دارد.

 
 

 

 

۸. شتاب مرکزگرا

در حرکت دایره‌ای، حتی اگر مقدار سرعت ثابت باشد، جهت سرعت دائماً تغییر می‌کند؛ بنابراین جسم دارای شتاب است. این شتاب، شتاب مرکزگرا نام دارد و جهت آن به سمت مرکز دایره است \[ \boxed{a_c=\frac{v^2}{r}} \qquad \begin{aligned} a_c &: \text{Centripetal acceleration} (m/s^2)\\ v &: \text{Linear speed (m/s)}\\ r &: \text{Radius of circular path (m)} \end{aligned} \] این رابطه نشان می‌دهد که با افزایش سرعت، شتاب مرکزگرا به‌صورت مجذوری افزایش می‌یابد؛ در حالی که با افزایش شعاع، برای سرعت ثابت کاهش پیدا می‌کند.

۹. نیروی مرکزگرا

نیروی مرکزگرا یک نیروی جدید و مستقل از نیروهای شناخته‌شده طبیعت نیست؛ بلکه نامی برای برآیند نیروی خالص در راستای مرکز دایره در حرکت دایره‌ای است.

\[
\boxed{F_{net}=m\frac{v^2}{r}}
\qquad
\begin{aligned}
F_{net} &: \text{Net inward force (N)}\\
m &: \text{Mass (kg)}\\
v &: \text{Linear speed (m/s)}\\
r &: \text{Radius of circular path (m)}
\end{aligned}
\]

این رابطه از ترکیب قانون دوم نیوتن و شتاب مرکزگرا به دست می‌آید:

10. قانون گرانش عمومی

قانون گرانش عمومی نیوتن بیان می‌کند که هر دو جرم یکدیگر را جذب می‌کنند و اندازه این نیروی گرانشی با حاصل‌ضرب جرم‌ها متناسب و با مربع فاصله بین مراکز جرم آن‌ها نسبت عکس دارد. \[ \boxed{F=G\frac{m_1m_2}{r^2}} \qquad \begin{aligned} F &: \text{Gravitational force (N)}\\ G &: \text{Universal gravitational constant}\\ m_1,m_2 &: \text{Masses (kg)}\\ r &: \text{Distance between centers of mass (m)} \end{aligned} \] ثابت جهانی گرانش در دستگاه SI تقریباً برابر است با: \[ \boxed{ G\approx6.674\times10^{-11} \frac{\mathrm{N\,m^2}}{\mathrm{kg^2}} } \qquad \begin{aligned} G &: \text{Universal gravitational constant} \end{aligned} \] یکی از ویژگی‌های مهم این رابطه وابستگی به \(1/r^2\) است؛ یعنی اگر فاصله بین دو جرم دو برابر شود، اندازه نیروی گرانشی به یک‌چهارم کاهش می‌یابد.

۱۱. نیروی وزن در میدان گرانشی

در بخش پایانی پوستر، رابطه نیروی گرانشی وارد بر جرمی در فاصله r از مرکز یک جرم بزرگ‌تر M ارائه شده است. این رابطه در واقع همان قانون گرانش عمومی است که در اینجا برای بیان وزن جسم در میدان گرانشی به کار رفته است.

\[
\boxed{W=G\frac{Mm}{r^2}}
\qquad
\begin{aligned}
W &: \text{Weight or gravitational force (N)}\\
G &: \text{Universal gravitational constant}\\
M &: \text{Mass of the planet or central body (kg)}\\
m &: \text{Mass of the object (kg)}\\
r &: \text{Distance from the central body’s center (m)}
\end{aligned}
\]

در نزدیکی سطح زمین، این رابطه با رابطه معروف وزن \({W=mg}\) سازگار است. زیرا از برابر قرار دادن نیروی گرانشی با وزن داریم:

\[
\boxed{
W=mg=G\frac{Mm}{r^2}
}
\qquad
\begin{aligned}
W &: \text{Weight (N)}\\
m &: \text{Object mass (kg)}\\
g &: \text{Gravitational acceleration }(m/s^2)\\
M &: \text{Planet mass (kg)}\\
r &: \text{Distance from planet center (m)}
\end{aligned}
\]

با ساده کردن m، رابطه شتاب گرانش نیز به دست می‌آید:

\[
\boxed{g=G\frac{M}{r^2}}
\qquad
\begin{aligned}
g &: \text{Gravitational acceleration} (m/s^2)\\
G &: \text{Universal gravitational constant}\\
M &: \text{Central body mass (kg)}\\
r &: \text{Distance from the center (m)}
\end{aligned}
\]

در نتیجه، وزن به محل قرارگیری جسم در میدان گرانشی نیز وابسته است؛ جرم جسم ثابت می‌ماند اما مقدار g می‌تواند با فاصله از مرکز جرم تغییر کند.

نکات مهم برای حل مسائل دینامیک

برای استفاده درست از فرمول‌های دینامیک و نیرو، توجه به چند نکته بسیار مهم است:

  • ابتدا تمام نیروهای وارد بر جسم را شناسایی کنید.
  • قانون دوم نیوتن را برای نیروی خالص به کار ببرید، نه برای یک نیروی دلخواه.
  • در مسائل آسانسور، جهت شتاب آسانسور را مشخص کنید.
  • وزن ظاهری با جرم جسم یکسان نیست؛ در آسانسور شتاب‌دار، نیروی عمودی می‌تواند از mg بیشتر یا کمتر شود.
  • اصطکاک ایستایی الزاماً برابر \(\mu_sF_N\) نیست؛ این مقدار حداکثر اصطکاک ایستایی است.
  • در حرکت دایره‌ای، نیروی مرکزگرا یک نیروی جدید نیست؛ برآیند نیروهای رو به مرکز نقش نیروی مرکزگرا را ایفا می‌کند.
  • رابطه \({a_c=\frac{v^2}{r}}\) نشان می‌دهد شتاب مرکزگرا همیشه به سمت مرکز مسیر دایره‌ای است.
  • قانون گرانش عمومی برای دو جرم با فاصله بین مراکز جرم آن‌ها به کار می‌رود.
  • در قانون هوک، اگر جهت نیرو نیز مورد توجه باشد، نیروی کشسانی خلاف جهت تغییر مکان است.

تفاوت جرم و وزن

یکی از نکات مهمی که در مسائل دینامیک و گرانش باید به آن توجه شود، تفاوت جرم و وزن است.

جرم m مقدار ماده جسم است و واحد آن کیلوگرم است.

وزن W نیروی گرانشی وارد بر جسم است و واحد آن نیوتن است.

در نزدیکی سطح زمین:

\[
\boxed{W=mg}
\qquad
\begin{aligned}
W &: \text{Weight (N)}\\
m &: \text{Mass (kg)}\\
g &: \text{Gravitational acceleration} (m/s^2)
\end{aligned}
\]

بنابراین اگر مکان جسم تغییر کند و مقدار g تغییر کند، وزن جسم نیز تغییر می‌کند، در حالی که جرم آن ثابت می‌ماند.

چرا این پوستر برای مرور فیزیک مناسب است؟

فرمول‌های دینامیک و نیرو در تعداد زیادی از مسائل فیزیک، از مسائل ساده نیرو و اصطکاک گرفته تا حرکت دایره‌ای و گرانش، کاربرد دارند.

این پوستر کمک می‌کند روابط اصلی این مباحث در یک صفحه و به‌صورت تصویری در دسترس باشند. به همین دلیل می‌توان از آن برای مرور سریع، جمع‌بندی، حل تست و یادآوری فرمول‌ها استفاده کرد.

این محصول برای موارد زیر مناسب است:

  • دانش‌آموزان پایه‌های دهم تا دوازدهم
  • داوطلبان کنکور و آزمون‌های تستی
  • مرور قبل از امتحان
  • جمع‌بندی فصل‌های دینامیک
  • حل مسائل نیرو و شتاب
  • مرور حرکت دایره‌ای
  • مرور اصطکاک و قانون هوک
  • بررسی روابط گرانش و وزن
  • دبیران و مدرسین فیزیک

نمادهای مهم فرمول‌های دینامیک

در پایین پوستر، نمادهای اصلی روابط این بخش نیز خلاصه شده‌اند:

  • F: نیرو
  • N نیروی عمودی سطح
  • μs: ضریب اصطکاک ایستایی
  • μk: ضریب اصطکاک جنبشی
  • k: ثابت فنر
  • T: دوره تناوب
  • r: شعاع مسیر دایره‌ای
  • v: تندی یا سرعت
  • ac: شتاب مرکزگرا
  • G: ثابت جهانی گرانش
  • W: وزن جسم

جمع‌بندی

فرمول‌نامه تصویری فیزیک | بخش ۱۲: دینامیک یکی از پوسترهای مهم مجموعه برای مرور روابط مربوط به نیرو، شتاب و حرکت است.

در این بخش، قانون دوم نیوتن، وزن ظاهری در آسانسور، اصطکاک ایستایی و جنبشی، قانون هوک، دوره تناوب حرکت دایره‌ای، شتاب و نیروی مرکزگرا، قانون گرانش عمومی و رابطه وزن در میدان گرانشی در یک مجموعه تصویری خلاصه شده‌اند.

اگر هدف شما مرور سریع فرمول‌های دینامیک و نیرو پیش از حل تمرین، امتحان یا آزمون است، این پوستر می‌تواند به‌عنوان یک برگه جمع‌بندی در کنار سایر بخش‌های فرمول‌نامه تصویری فیزیک مورد استفاده قرار گیرد.

مطالعه بیشتر

برای مطالعه عمیق‌تر مباحث این پوستر، منابع آموزشی زیر پیشنهاد می‌شوند:

این منابع مباحثی مانند قانون دوم نیوتن، اصطکاک، حرکت دایره‌ای، شتاب مرکزگرا و گرانش عمومی را با توضیحات آموزشی و مثال‌های حل‌شده بررسی می‌کنند.

مشخصات محصول

قبل از خرید

این محصول یک فایل آموزشی دیجیتال است و پس از خرید، فایل در اختیار شما قرار می‌گیرد.

تصویر موجود در صفحه محصول برای آشنایی با محتوای پوستر ارائه شده است. برای استفاده از نسخه کامل و با کیفیت محصول، فایل خریداری‌شده را دریافت کنید.

این پوستر با هدف مرور و جمع‌بندی فرمول‌ها و نکات مهم طراحی شده و جایگزین کتاب درسی، جزوه کامل یا آموزش مفهومی فیزیک نیست.

سوالات درباره محصول

پوستر شامل یازده مبحث:

قانون دوم نیوتن، وزن ظاهری در آسانسور با شتاب رو به بالا، وزن ظاهری در آسانسور با شتاب رو به پایین، نیروی اصطکاک ایستایی، نیروی اصطکاک جنبشی، قانون هوک و نیروی کشسانی فنر، دوره تناوب حرکت دایره‌ای، شتاب مرکزگرا، نیروی مرکزگرا، قانون گرانش عمومی، نیروی وزن در میدان گرانشی

است.

مباحث این پوستر از مفاهیم پایه و کاربردی فیزیک هستند و برای دانش‌آموزان دوره متوسطه دوم، بویژه پایه دوازدهم، داوطلبان آزمون و افرادی که در حال مرور فیزیک هستند کاربرد دارند.

بله. فایل برای استفاده دیجیتال و چاپ قابل استفاده است.

بله محتوای محصول یک پوستر آموزشی مستقل است که تمام مطالب و روابط آن در یک صفحه جمع‌بندی شده‌اند.

یک صفحه برای مرور مبحث دینامیک

این پوستر را می‌توان به‌عنوان یک برگه جمع‌بندی سریع مبحث دینامیک در کنار جزوه و کتاب درسی استفاده کرد و برای دانش‌آموزانی که می‌خواهند قبل از آزمون یا امتحان روابط اصلی را سریع مرور کنند، کاربردی است.

پوستر «دینامیک» را تهیه کنید و یک مرجع تصویری از این نکات و روابط مهم فیزیک داشته باشید.

سوالات متداول

Frequently Asked Questions

فایل خریداری شده را چطور دانلود کنم؟

درست بعد از پرداخت موفق به صفحه دانلود فایل منتقل می شوید و با کلیک روی نام انگلیسی فایل می توانید آن را دانلود کنید.

فایل خریداری شده را همیشه می توانید در حساب کاربری خود مشاهده کنید. اگر هم نتوانستید به حساب کاربری خود دسترسی داشته باشید، کافیست رسید خرید یا ایمیل که با آن خرید انجام شده را برای ما ارسال کنید تا در اسرع وقت فایل برای شما فرستاده شود.

 
 

 

در صورتی که فایل یا برنامه مورد نظر خود را در سایت پیدا نکردید می توانید از راه های ارتباطی زیر، برنامه یا فایل مورد نظرخود را سفارش دهید تا در اسرع وقت با شما تماس گرفته و یا برنامه مورد نظر شما تهیه و ارسال شود.

در صورت نیاز می توانید با استفاده از لینک زیر، به طور مستقیم به مدیریت سایت ایمیل درخواست خود را ارسال کنید.

جهت ارتباط با ما و ارسال پیشنهادات، انتقادات، و هرگونه اشکال و ایراد در سایت، محتوا و یا دانلود فایل ها می توانید از  راه های زیر استفاده نمائید

پس از دریافت پیام شما، تیم پشتیبانی در اسرع وقت جوابگوی شما خواهند بود.

ایمیل–تلگرام–واتساپ–ایتا–موبایل

نظرات و انتقادات

Comments and criticisms

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “فرمول‌نامه تصویری فیزیک | بخش ۱۲: دینامیک”
قیمت اصلی 200,000 تومان بود.قیمت فعلی 99,000 تومان است.
فرمول‌نامه تصویری فیزیک | بخش ۱۲: دینامیک
اشتراک گذاری محصول:
جستجو کردن