چهارشنبه سوم مهر 1387
برآیند نیروها
تئوری آزمایش :
وقتی که چند نیرو به جسمی وارد می شود ، برآیند آنها برابر جمع برداری نیروها ست. برآیند چند نیرو ، نیرویی است که به تنهایی اثر آن چند نیرو را داشته باشد . اگر جسم در حال تعادل باشد برآیند نیروهای وارد بر آن برابر صفر است .
برآیند دو نیروی متقاطع برابر قطر متوازی الاضلاعی است که آن دو نیرو ، دو ضلعش باشند و مقدار برآیند از رابطه زیر بدست می آید :
+ 2F1F2CosӨ = F1² +F2² R
شرح آزمایش :
میز نیرو صفحه ای دایره ای شکل است که در آن از 0 تا 360 مدرج ده است . این صفحه روی پایه عمودی قرار گرفته است و به وسیله سه پیچ می توان طول پایه ها را تغییر داد سطح را تراز کرد. در مرکز صفحه دایره ای سوزنی به طور عمود بر آن وجود دارد و حلقه ا را که ه نخ به آن وصل شده است طوری قرار میدهند که سوزن در وسط آن قرار می گیرد . نخ ها از روی قرقره ها می گذرند و وزنه هایی به آنها آویزان می شود در نتیجه حلقه توسط سه نیروی متقاطع کشیده میشود .
جابه جایی قرقره ها ، جهت نیروی کششی و مقدار وزنه ها ، بزرگی این نیروها را به طور دلخواه تعیین می کند .
دستگاه وقتی در حال تعادل است که برآیند نیروهای وارد بر آن صفر باشد . در این صورت حلقه طوری قرار می گیرد که وزن درست در مرکز آن باشد .
روش انجام کار :
دو یا سه وزنه را که نیروهای F1 و F2 و F3 هستند به دو یا سه تا از نخ ها آویزان می کنیم زاویه بین نخ ها را یادداشت می کنیم . یک نخ دیگر را نیز اضافه می کنیم و آن را نیروی F3 یا F4 می نامیم به نخ نیروهای F3 یا F4 وزنه هایی را آویزان میکنیم و زاویه آن را تغییر میدهیم تا به حالت تعادل رسیده و سوزن وسط صفحه میز نیرو درست بین حلقه نخ ها قرار گیرد . در این حالت زاویه بین نیروها و وزن ، وزنه ها را یادداشت کرده و در فرمول برآیند نیروها قرا داده و برآیند نیروها را بدست می آوریم .
نتیجه گیری :
1 – برای غلبه بر نیروی وزن ناشی از دو ، وزنه که در تعادل نیستند می توان با افزایش وزنه ها و نیز تغییر دادن زاویه ها در تعادل نگه داشت .
2 – نیروی وزن در محوطه زمین می تواند متغییر باشد یعنی با ارتفاع گرفتن از زمین g کاهش پیدا می کند و حالتی که درسطح زمین وزنه ها به تعادل می رسند با ارتفاع گرفتن از سطح زمین یکسان نیست .
3 – برای غلبه کردن بر نیروی وزن ناشی از وزنه ها با افزایش یا کاهش دادن وزنه ها می توانیم بر نیروی وزن غلبه بکنیم و ، وزنه ها را به تعادل برسانیم .
4 – برای به تعادل رساندن وزنه ها با تغییر زاویه می توان وزنه ها را به تعادل رساند .
