رفتن به محتوا رفتن به پابرگ

منجنیق چگونه کار می کند

منجنیق چگونه کار می کند

منجنیق چگونه کار میکند؟

منجنیق ها کلاس درس فیزیک پایه هستند. هر کسی به خوبی می تواند ببیند که چطور با مفاهیم بسیار ساده ی فیزیک می شود ماشین هایی با چنان عظمت ساخت. منجنیق هایی که حسابی در دوران باستان معادلات نگ را عوض می کردند. از آنجایی که ما هم معمولا سرمان درد می کند. و بیشتر به دنبال خرابکاری هستیم تا چیز های به درد بخور، نگاهی می کنیم به ساختمان این منجنیق ها.

منجنیق ها به انوع و اقسام مختلفی تقسیم می شوند. آن هایی که با نیروی کشش نخ کار می کردند. آن هایی که بر پایه ی انرژی گرانشی استوار بودند و آن هایی که شکل نوسانی داشتند. ظاهرا خاستگاه آن به یونان بر می گردد. جایی که با پیشبرد ریاضیات توانستند چنین ماشین هایی مکانیکی را خلق کنند. بعد ها انواع مختلف آن در یونان و چین و روم ساخته و به کار گرفته شد.

نوع ابتدایی آن، متشکل از یک پایه و ستون های مهار، بازو، کاسه ی سنگ ( یا هرچیزی که قرار بود پرتاب شود) و طناب هایی که کشش را ایجاد می کردند. مسیری که سنگ طی می کرد، چیزیست که ما امروز به نام پرتابه می شناسیم. (با تشکر از جناب نیوتن) حرکت پرتابه در واقع مرکب از دو حرکت مجزاست. یک حرکت در راستای طول و حرکت دیگر در راستای ارتفاع است.

این بدان معناست که اگر اصطکاکی وجود نداشت، مشاهده می کردیم که توپ ها پس از سقوط همچنان در مسیر مستقیم خود روی زمین ادامه می دادند.

روابط حاکم بر پرتابه را می توانیم بدین شکل بنویسیم:

پس در حالت کلی می توان معادلات را به شکل زیر بازنویسی کرد:

ملاحظات انرژی

در خصوص ملاحظات انرژی، همچنان از اصل پاستگی استفاده می کنیم.

س: سرآغاز     ن: نهایی

چون در سرآغاز هیچ حرکتی وجود ندارد، بنابراین انرژی جنبشی برابر با صفر است. اما انرژی جنبشی در حالت نهایی، دارای دو مولفه هست. انرژی حرکتی راست خط و انرژی حرکتی دورانی. که به ترتیب از قرار زیرند:

در حالت عادی، انرژی پتانسیل کشسانی ایده آل، برابر با عبارت زیر است:

اما در واقع ریسمان های به کار رفته درون منجنیق ها، حالت ایده آل ندارند، بنابراین ما از معادله ی غیرخطی زیر برای توصیف آن استفاده می کنیم:

(توجه کنید که تمامی منجنیق ها از این رابطه پیروی نمی کنند و بسته به نوع ریسمان، انرژی پتانسیل تفاوت دارد.)

پس در نهایت فرم ملاحظات انرژی به فرم زیر در می آید:

که N تعداد ریسمان های به کار رفته است.

همراهی
اعلان به عنوان
guest

1 Comment
تازه ترین
قدیم ترین بیشترین رای
بازخورد درونی
نمایش تمامی کامنت ها
Maria

بسیار عالی

اخبار و یادداشت ها

این هفته، فیلم مورد انتظار اپنهایمر به سینماها می‌رسد که در آن کریستوفر نولان، کارگردان مشهور، روایت خود را درباره‌ی فیزیکدان نظری، رابرت اوپنهایمر، که در طول جنگ جهانی دوم پروژه منهتن را به راه انداخت تا اولین بمب اتمی را توسعه دهد، به تصویر می‌کشد. رابرت اوپنهایمر که در سال ۱۹۶۷ درگذشت، به عنوان یک رهبر کاریززماتیک، متفکر عمومی بلندپرواز و قربانی ترس از کمونیسم شناخته می‌شود که در سال ۱۹۵۴ به دلیل ارتباطات پیشین خود با کمونیست‌های مشکوک، مجوز امنیتی خود را از دست داد.

اوپنهایمر

جدا از فیلم هالیوودی، اوپنهایمر چقدر فیزیکدان خوبی بود؟ این هفته، فیلم مورد انتظار اوپنهایمر به سینماها می‌رسد که در آن کریستوفر نولان، کارگردان مشهور، روایت خود را درباره‌ی فیزیکدان

مطالعه بیشتر

صوت و سرعتش

صوت و سرعتش اصوات در همه جا قرار دارند. هرجایی که شما بتوانید دو تا چیز را با هم برخورد دهید، صدا دریافت می کنید. امروزه ما در موارد بسیاری

مطالعه بیشتر

ترمودینامیک و ظرفشویی

ترمودینامیک و ظرفشویی ترمودینامیک به کمک شستن ظرف ها و نجات کره ی زمین می آید. اغلب، ماشین های ظرفشویی معمولی تمامی ریزجانداران های مضر مانده در بشقاب ها، کاسه

مطالعه بیشتر
مدار سری و موازی

مدار سری و موازی

مدار سری و موازی امروزه حوزه ی الکترومغناطیس شاید فعال ترین شاخه ی فیزیک است.نمی توان با اطمینان گفت جذاب ترین ولی قطعا پر مسئله ترین حوزه نیز همین حوزه

مطالعه بیشتر
بازی زندگی

بازی زندگی کانوی

بازی زندگی کانوی اکثر فلاسفه و دانشمندان معتقد بوده و هستند که زندگی پیچیده است. و قوانین پیچیده ای دارد. شاید شما هم تا کنون با آن ها هم عقیده

مطالعه بیشتر
دلنوشته های داوینچی راجع به کنکور مسائلی جبران ناپذیر و زیان ده، نا عدالتی، از اصل افتادن، نقد های ما را از دست ندهید همین الان به صفحه بیایید

کنکور، آزمون مرگ

کنکور آزمون مرگ بازار نتایج کنکور داغ است و بهانه ی خوبی برای به رینگ بردن این غول عاری از منطق. انتخاب احمق ترین فرد دنیا راحت نخواهد بود. همانطور

مطالعه بیشتر
ماده ی تاریک کاندید جدیدی به نام اکسیون دارد

اکسیون، قلب ماده ی تاریک

یک قدم نزدیک تر به ماده ی تاریک دانشمندان استرالیایی در شرف حل یکی از رمز و راز های عالم، ماده ی تاریک. آزمایش ارگان (ORGAN) اولین آشکارساز بزرگ ماده

مطالعه بیشتر
اولین تصویر ابر تلسکوپ جیمز وب طلوع عصر جدیدی را درشاخه ی نجوم و اخترفیزیک رقم زد.

جیمز وب، درگاه زمان

جیمز وب : به سوی بینهایت و فراتر از آن اولین تصویر ابر تلسکوپ جیمز وب طلوع عصر جدیدی را درشاخه ی نجوم و اخترفیزیک رقم زد. با این تکنولوژی

مطالعه بیشتر
بوزون هیگز ده ساله شد

بوزون هیگز ده ساله شد

بوزون هیگز ده ساله شد بزون هیگز ده ساله شد: دیشب یعنی 13 تیر 1401 سالگرد کشف ذره ی هیگز معروف به ذره خدا در آزمایشگاه سرن اروپا بود. اهمیت

مطالعه بیشتر
1
0
اگه دوست داشتید کامنت بگذاریدx