خانه » جزوات کنکوری » فیزیک » چند مساله کاربردی فیزیک دبیرستان + فیلم
برگزاری همایش ریاضی در شهرشما
 
.
 

چند مساله کاربردی فیزیک دبیرستان + فیلم

حرکت وی‌شکل پرش‌کنندگان با اسکی

اگر مسابقه‌ی پرش با اسکی را دیده باشید، ورزشکاران بلافاصله بعد پرش، بدن خود را رو به جلو خم کرده و دست‌ها را در کنار بدن خود قرار می‌دهند. به عبارتی به بدن خود حالتی شبیه به حرف V انگلیسی می‌دهند. دلیل این کار چیست؟

بر بدن ورزشکار علاوه بر نیروی وزن، نیروی مقاومت هوا هم وارد می‌شود. راستای این نیرو، عمود بر راستای بدن ورزشکار است. اسکی‌باز با خم کردن بدن خود، مولفه‌ی این نیرو در راستای افقی را کم کرده و مولفه‌ی قائم آن را افزایش می‌دهد.

پرش اسکی فیزیک

این عمل موجب افزایش زمان و برد پرواز ورزشکار خواهد شد.

نشستن روی میخ

پروفسور ریموندسروی، نویسنده‌ی معروف کتب فیزیک، بر روی تخته‌ای پر از میخ‌های تیز دراز کشیده است.

فشار فیزیک

 

چرا وی احساس درد نمی‌کند؟  چون فشار وارد بر پشت وی، به علت افزایش سطحی که نیرو بر آن وارد می‌شود، کاهش یافته است.

نیروی اصطکاک دوچرخه

دوچرخه‌سوار شکل زیر، در حال شتاب گرفتن و افزایش تندی خود است. جهت نیروهای اصطکاک وارد بر چرخ جلو و عقب آن چگونه است؟

اصطکاک فیزیکعاملی که باعث چرخش پادساعتگرد چرخ جلویی این دوچرخه می‌شود، نیروی اصطکاک سکون وارد بر آن به سمت عقب است! اما بر چرخ عقب نیروی اصطکاک سکون رو به جلو وارد می‌شود تا هم از سُر خوردن چرخ عقب جلوگیری کند و موجب غلتش آن شود و هم رو به جلو به کل دوچرخه شتاب بدهد. شکل زیر را ببنید:

اصطکاک چرخ دوچرخهحالا اگر دوچرخه‌سوار ترمز کند، طوری که چرخ‌ها لیز نخورند، جهت نیروی اصطکاک وارد بر چر‌خ‌ها برعکس خواهد شد.


دو توپ در آب

مطابق شکل زیر، در دو بشر یکسان، مقدار یکسانی آب ریخته‌ایم. دو توپ با اندازه‌ی یکسان در داخل آب این دو بشر توسط نخ غوطه‌ور هستند. در بشر سمت راست یک توپ از جنس سرب و در بشر سمت چپ، یک توپ پینگ‌پونگ. کدام کفه‌ی ترازو پایین می‌رود؟

نیروی ارشمیدس اگر این آزمایش را انجام دهیم، خواهیم دید که کفه‌ی سمت راست پایین خواهد آمد. به دو روش این اتفاق را می‌توان توضیح داد.

روش ۱٫ در بشر سمت چپ می‌توان توپ را جزیی از ظرف در نظر گرفت (چرا؟). پس مجموع وزن کفه‌ی سمت چپ برابر است با:

Wکفه چپ=Wآب+Wبشر+Wتوپ

اما برای مجموع جرم کفه‌ی سمت راست داریم:

Wکفه راست=Wآب+Wبشر+B

که B نیروی ارشمیدس وارد بر توپ سربی هست. اما چون حجم هر دو یکسان است، نیروی ارشمیدس وارد بر هر دو توپ یکسان است (چرا؟). از طرفی برای نیروهای وارد بر توپ پینگ‌پونگ داریم:

B=Wتوپ+T  → B>Wتوپ

با توجه به نتیجه‌ی اخیر، می‌توان نتیجه گرفت که:

Wکفه راست>Wکفه چپ

روش ۲٫ این بار ما نگاهمان به ته بشرهاست که در تماس با کفه‌ی ترازو هستند. نیروی آب وارد بر کف هر دو بشر یکسان است (چرا؟). اما به کف بشر سمت چپ، نیروی کشش نخ رو به بالا وارد می‌شود. به همین دلیل نیروی وارد بر کفه‌ی سمت چپ کمتر از نیروی وارد بر کفه‌ی سمت راست خواهد بود.

بادکنک و فشار داخل آن

در این آزمایش ساده، به کمک یک لوله‌ی پلاستیکی که داخل آن آب ریخته‌اند، توانسته‌اند یک فشارسنج ساده برای اندازه‌گیری فشار داخل بادکنک بسازند.

آزمایش فشار بادکنکبه کمک چای! آب داخل لوله را برای مشاهده‌ی بهتر، رنگی کرده‌اند. اما در ادامه  یک آزمایش زیبای دیگر انجام داده‌اند: مقایسه‌ی فشار داخلی دو بادکنک با اندازه‌های مختلف.

فشار لوله موییننتیجه‌ی جالب آزمایش این است که فشار داخلی بادکنک کوچک بیشتر است! با محاسبه می‌توان نشان داد که فشار داخل بادکنک با اندازه‌ی شعاع آن رابطه‌ی عکس دارد.

در زیر دو فیلم جالب دیگر از بادکنک ببینید. اولی مربوط به همان آزمایش فشار و میخ هست و ربطی به فشار هوا ندارد. اما دومی مستقیم به فشار هوا ربط داره و نسبی بودن فشار را نشون میده.

>

 سایر آموزش های فیزیک دبیرستان

منبع : ریاضی صد

مهندس دلیجه

متولد ۱۳۷۰ هستم. در سال ۸۸ رتبه ی کنکورم ۲۲۵ رشته ریاضی شدو در سال ۹۲ لیسانس مهندسی صنایع از دانشگاه صنعتی امیرکبیرگرفتم. درصد ریاضی کنکورم ۱۰۰ هست و از ۱۹سالگی به تدریس ریاضی و مشاوره کنکور مشغولم. علایق من فضا ،کهکشان ها ، مسایل نسبیت و سیاهچاله است.دیگرمهارت های من مهندس بهینه سازی و افزایش راندمان، داده کاوی،کنترل پروژه،طراح سایت، روانشناس،سخنران و. است. جهت مطالعه توضیحات DVD ریاضی ومشاهده نمونه تدریس روی عکس پایین کلیک کنید.. با یک تماس چند دقیقه ای مسیر رتبه ی برتر شدن را به ما بسپارید call: ۰۹۳۸۳۳۵۰۹۸۳ درصورت اینکه پاسخ ندادم و سرکلاس بودم پیامک بدین تا هماهنگ کنیم. * hamed.dalijeh@gmail.com

More Posts - Website - Google Plus

دی وی دی ریاضیات کنکور

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code

دی وی دی ریاضی کنکور
پشتیبانی تلگرام