روش اجرای آزمونک
نام جسم انتخابی را پیش از رسم بنویس و برای هر پیکان عامل واردکننده پیدا کن. آموزش در نمودار جسم آزاد آمده است.
۱۰ تمرین تشخیص نیرو
سؤال 1
جسمی روی سطح افقی ساکن است. چه نیروهایی بر آن وارد میشوند؟
پاسخ تشریحی
وزن رو به پایین و نیروی عمودی سطح رو به بالا؛ سکون نیروی جداگانهای ایجاد نمیکند.
سؤال 2
آیا نیروی وزن روی سطح شیبدار عمود بر سطح است؟
پاسخ تشریحی
خیر؛ وزن همواره رو به پایین است. فقط مؤلفهای از آن در راستای عمود بر سطح قرار میگیرد.
سؤال 3
جهت اصطکاک را چگونه تعیین میکنیم؟
پاسخ تشریحی
تمایل لغزش نسبی دو سطح را در نبود اصطکاک پیدا میکنیم و اصطکاک را خلاف آن رسم میکنیم.
سؤال 4
چرا سرعت یا شتاب را در نمودار جسم آزاد بهعنوان نیرو نمیکشیم؟
پاسخ تشریحی
سرعت و شتاب ویژگی حرکتاند؛ هر پیکان نیرو باید یک برهمکنش با عامل مشخص باشد.
سؤال 5
کشش نخ وارد بر جسم در چه جهتی است؟
پاسخ تشریحی
در امتداد نخ و به سوی بخش متصل؛ جهت برای هر جسم جدا تعیین میشود.
سؤال 6
در تحلیل کل یک سامانهٔ دوجسمی، نیروی میان دو جسم چه وضعی دارد؟
پاسخ تشریحی
نیروی داخلی سامانه است و در معادلهٔ حرکت کل حذف میشود؛ نیروهای خارجی باقی میمانند.
سؤال 7
چرا نباید هم وزن و هم دو مؤلفهٔ وزن را در یک جمع نیرو وارد کرد؟
پاسخ تشریحی
مؤلفهها همان وزن را تجزیه میکنند؛ شمردن هر سه، یک نیرو را دوبار حساب میکند.
سؤال 8
برای جسم روی سطح شیبدار چه محورهایی معمولاً مفیدند؟
پاسخ تشریحی
یک محور موازی سطح و یک محور عمود بر آن تا تجزیهٔ نیروها کمتر شود.
سؤال 9
آسانسور رو به بالا حرکت میکند ولی کند میشود. جهت شتاب چیست؟
پاسخ تشریحی
رو به پایین؛ جهت حرکت بهتنهایی جهت شتاب و برآیند نیرو را تعیین نمیکند.
سؤال 10
ترتیب کامل ساخت نمودار جسم آزاد چیست؟
پاسخ تشریحی
جسم یا سامانه را انتخاب کن، برهمکنشها را فهرست کن، نیروها را بکش، محورها را انتخاب و برای هر محور معادلهٔ نیوتن بنویس.
چکلیست خودتصحیح
- مرز جسم یا سامانه را مشخص کردم.
- فقط برهمکنشهای واقعی را نیرو دانستم.
- وزن و نیروی عمودی سطح را جدا کردم.
- اصطکاک را خلاف تمایل لغزش رسم کردم.
- نیرو و مؤلفههایش را دوبار نشمردم.