دانلود کامل ترین جزوه فیزیک پایه ۲

جزوه تایپ شده فیزیک پایه ۲

دانلود فایل

هالیدی دانشگاه پیام نور علمی کاربردی کتاب دکتر محمد ابراهیم ابوکاظمی ( هریس بنسون ) رشته اتاق عمل کاردانی کارشناسی ارشد استخدامی دانشگاه علم :

() ) ؟ ) ؟
()-() () ؟
() () (“”) () () () پرواز بین قاره ای به طول 4350 کیلومتر برنامه ریزی شده است که 50 دقیقه بیشتر به سمت غرب نسبت به شرق طول بکشد. سرعت هواپيما 966 كيلومتر بر ساعت است و جريان جتي كه از آن عبور خواهد كرد به نظر مي رسد كه به سمت شرق حركت كند. سرعت فرضی جت استریم چقدر است ؟
138 یک زن می تواند با سرعت 6.40 کیلومتر در ساعت در آب ساکن روی قایق پارو بزند. (الف) اگر او در حال عبور از رودخانه ای است که جریان آن 3.20 کیلومتر در ساعت است، اگر قایق او بخواهد به نقطه ای که مستقیماً مخالف نقطه شروع خود است برسد، باید در چه جهتی حرکت کند؟ ب) اگر عرض رودخانه 6.40 کیلومتر باشد، چقدر طول می کشد تا از رودخانه عبور کند؟ (ج) فرض کنید به جای عبور از رودخانه، 3.20 کیلومتر در پایین رودخانه پارو می زند و سپس به نقطه شروع خود باز می گردد. او چقدر طول می کشد؟ (د) چه مدت طول می کشد تا او 3.20 کیلومتر از رودخانه بالا رود و سپس به نقطه شروع خود بازگردد؟ هـ) اگر بخواهد در کمترین زمان ممکن عبور کند باید قایق را به کدام سمت رسانش کند و آن زمان چقدر است

فیزیک پایه ۲

نیرو و حرکت – I
5-1 قانون اول و دوم نیوتن
اهداف یادگیری
پس از خواندن این بخش ، باید بتوانید . . .
5.01 مشخص کنید که یک نیرو یک کمیت برداری جزوه فیزیک پایه ۲ و بنابراین هم مقدار و هم جهت دارد و هم مولفه هایی دارد.
5.02 با توجه به دو یا چند نیروی وارد بر یک ذره، نیروها را به عنوان بردار اضافه کنید تا نیروی خالص بدست آید.
5.03 قانون اول و دوم حرکت نیوتن را شناسایی کنید.
5.04 قاب های مرجع اینرسی را شناسایی کنید.
5.05 یک نمودار جسم آزاد برای یک شی را ترسیم کنید، که نشان می دهد جسم به عنوان یک ذره و ترسیم نیروهای وارد بر آن به صورت بردارهایی که دم آنها روی ذره لنگر انداخته است.
5.06 رابطه (قانون دوم نیوتن) را بین نیروی خالص وارد بر یک جسم، جرم جسم و شتاب حاصل از نیروی خالص اعمال کنید.
5.07 مشخص کنید که فقط نیروهای خارجی روی یک جسم می توانند باعث شتاب گرفتن جسم شوند.
ایده های کلیدی
● سرعت یک جسم می تواند تغییر کند ( جسم می تواند شتاب بگیرد) زمانی که جسم توسط یک یا چند نیرو (فشار یا کشش) از اجسام دیگر بر روی جسم وارد شود. مکانیک نیوتنی شتاب ها و نیروها را به هم مرتبط می کند. نیروها کمیت های برداری هستند. اندازه آن ها بر حسب شتابی که به کیلوگرم استاندارد می دهند تعریف می شود. نیرویی که دقیقاً 1 متر بر ثانیه به آن جسم استاندارد شتاب می‌دهد، قدر 1 نیوتن تعریف می‌شود. جهت یک نیرو، جهت شتابی است که ایجاد می‌کند. نیروها بر اساس قوانین جبر برداری ترکیب می شوند. نیروی خالص وارد بر جسم مجموع بردار تمام نیروهای وارد بر جسم است.
● اگر نیروی خالصی بر جسمی وارد نشود، اگر جسم در ابتدا در حالت سکون باشد در حالت سکون باقی می ماند یا اگر در حال حرکت باشد در یک خط مستقیم با سرعت ثابت حرکت می کند.
● قاب های مرجعی که مکانیک نیوتنی در آنها وجود دارد، قاب های مرجع اینرسی یا قاب های اینرسی نامیده می شوند. قاب های مرجعی که مکانیک نیوتنی در آنها جای نمی گیرد، قاب های مرجع غیر اینرسی یا قاب های غیر اینرسی نامیده می شوند.
● جرم یک جسم مشخصه آن جسم است که شتاب جسم را به نیروی خالص ایجاد کننده شتاب مرتبط می کند. جرم ها کمیت های اسکالر هستند.
● نیروی خالص Fnet روی جسمی با جرم m مربوط به شتاب جزوه فیزیک پایه ۲ است: a توسط

دانلود جزوه فیزیک پایه ۲ رایگان خلاصه کتاب pdf

قانون دوم نشان می دهد که در یکاهای SI

● نمودار جسم آزاد، نموداری است که در آن فقط یک جسم در نظر گرفته می شود. آن جسم با یک طرح یا یک نقطه نشان داده می شود. نیروهای خارجی روی جسم کشیده می‌شوند، و یک سیستم مختصات روی هم قرار می‌گیرد، طوری که راه‌حل را ساده می‌کند.
فیزیک چیست؟
ما دیدیم که بخشی از فیزیک مطالعه حرکت است، از جمله شتاب ها، که تغییرات در سرعت ها هستند. فیزیک همچنین مطالعه ای است در مورد آنچه می تواند باعث شتاب یک جسم شود. آن علت یک نیرو است که به زبان ساده فشار یا کشیدن جسم است. گفته می شود که نیرو بر جسم وارد می شود تا سرعت آن را تغییر دهد. به عنوان مثال، هنگامی که یک درگستر شتاب می گیرد، نیرویی از مسیر به لاستیک های عقب وارد می شود و باعث شتاب درگستر می شود. هنگامی که یک گارد دفاعی یک کوارتربک را سرنگون می کند، نیرویی از سوی گارد روی کوارتربک وارد می شود تا باعث شتاب عقب کوارتربک شود. هنگامی که خودرو به تیر تلفن برخورد می کند، نیرویی که از تیر وارد می شود باعث توقف خودرو می شود. مجلات علمی، مهندسی، حقوقی و پزشکی مملو از مقالاتی در مورد نیروهای وارد بر اجسام از جمله افراد هستند.
سر بالا. بسیاری از دانش‌آموزان این فصل را چالش‌برانگیزتر از فصل‌های قبل می‌دانند. یک دلیل این است که ما باید از بردارها در تنظیم معادلات استفاده کنیم – نمی توانیم فقط تعدادی اسکالر را جمع کنیم. بنابراین، ما به قوانین بردار از فصل 3 نیاز داریم. دلیل دیگر این است که ما ترتیبات مختلف زیادی را خواهیم دید: اشیا در امتداد کف، سقف، دیوارها و سطح شیبدار ها حرکت خواهند کرد. آنها روی طناب های حلقه شده در اطراف قرقره ها یا با نشستن در آسانسورهای صعودی یا نزولی به سمت بالا حرکت می کنند. گاهی اوقات، اشیا حتی به هم گره می خورند.
با این حال، علیرغم تنوع ترتیبات، ما تنها به یک ایده کلیدی (قانون دوم نیوتن) برای حل بیشتر مسائل تکالیف نیاز داریم. هدف این فصل این است که ما کشف کنیم که چگونه می‌توانیم آن ایده کلیدی یکا را در هر ترتیب مشخصی به کار ببریم. این برنامه به تجربه نیاز دارد – ما باید بسیاری از مشکلات را حل کنیم، نه فقط کلمات را بخوانیم. بنابراین، اجازه دهید برخی از کلمات را مرور کنیم و سپس به مسائل نمونه برسیم.
مکانیک نیوتنی
رابطه بین یک نیرو و شتابی که ایجاد می کند اولین بار توسط اسحاق نیوتن (1642-1727) درک شد و موضوع این فصل است. مطالعه آن رابطه، همانطور که نیوتن ارائه کرد، مکانیک نیوتنی نامیده می شود. ما بر سه قانون اصلی حرکت آن تمرکز خواهیم کرد.
مکانیک نیوتنی در همه موقعیت ها کاربرد ندارد. اگر سرعت اجسام در حال تعامل بسیار زیاد است – کسری قابل توجهی از سرعت نور – باید مکانیک نیوتنی را با نظریه نسبیت خاص اینشتین جایگزین کنیم که در هر سرعتی از جمله سرعت نزدیک به سرعت نور جزوه فیزیک پایه ۲ است. اگر اجسام برهم کنش در مقیاس ساختار اتمی باشند (مثلاً ممکن است الکترون های یک اتم باشند)، باید مکانیک نیوتنی را با مکانیک کوانتومی جایگزین کنیم. اکنون فیزیکدانان مکانیک نیوتنی را مورد خاصی از این دو نظریه جامع تر می دانند. با این حال، این یک مورد خاص بسیار مهم است زیرا برای حرکت اجرام در اندازه های بسیار کوچک (تقریبا در مقیاس ساختار اتمی) تا نجومی (کهکشان ها و خوشه های کهکشانی) کاربرد دارد.
قانون اول نیوتن
قبل از اینکه نیوتن مکانیک خود را فرموله کند، تصور می شد که مقداری تأثیر، یک «نیرو» برای حفظ حرکت جسم با سرعت ثابت لازم است. به طور مشابه، تصور می شد که یک جسم در حالت استراحت در “حالت طبیعی” خود است. برای اینکه جسمی با سرعت ثابت حرکت کند، ظاهراً باید به طریقی، با فشار یا کشش، رانده می شد. در غیر این صورت، “به طور طبیعی” از حرکت باز می ایستد.
این ایده ها منطقی بود. اگر یک گوی ا بفرستید که روی یک کف چوبی بلغزد، در واقع کند می شود و سپس متوقف می شود. اگر می خواهید آن را با سرعت ثابت در سطح زمین حرکت دهید، باید به طور مداوم آن را بکشید یا فشار دهید. با این حال، یک گوی ا بفرستید که روی یخ یک پیست اسکیت بلغزد و خیلی جلوتر می رود. می‌توانید سطوح لغزنده‌تر و طولانی‌تر را تصور کنید، که بر روی آن‌ها گوی دورتر و دورتر می‌لغزد. در محدوده شما می توانید به یک سطح طولانی و بسیار لغزنده فکر کنید (که گفته می شود سطحی بدون اصطکاک است) که سرعت حرکت در آن به سختی کاهش می یابد. (در واقع می‌توانیم با فرستادن یک گوی روی میز هوای افقی که روی یک لایه هوا حرکت می‌کند به این وضعیت نزدیک شویم.)
از این مشاهدات، می‌توان نتیجه گرفت که اگر هیچ نیرویی بر جسمی وارد نشود، با سرعت ثابتی به حرکت خود ادامه می‌دهد. این ما را به اولین قانون از سه قانون حرکت نیوتن رسانش می کند

دانلود رایگان خلاصه کتاب فیزیک پایه ۲

قانون اول نیوتن: اگر هیچ نیرویی بر جسمی وارد نشود، سرعت جسم نمی تواند تغییر کند. یعنی جسم نمی تواند شتاب بگیرد.
به عبارت دیگر، اگر جسم ساکن باشد، در حالت استراحت می ماند. اگر در حال حرکت باشد، با همان سرعت (اندازه و جهت یکسان) به حرکت خود ادامه می دهد. قبل از شروع کار مشکلات با نیروها، باید چندین ویژگی نیروها را مورد بحث قرار دهیم، مانند یکا نیرو، ماهیت برداری نیروها، ترکیب نیروها، و شرایطی که در آن می‌توانیم نیروها را اندازه‌گیری کنیم (بدون اینکه فریب بخوریم). یک نیروی ساختگی).
یکا. می‌توانیم یکا نیرو را بر حسب شتابی که نیرو به کیلوگرم استاندارد می‌دهد تعریف کنیم (شکل 1-3)، که جرم آن دقیقاً 1 کیلوگرم است. فرض کنید آن جسم را روی یک سطح افقی و بدون اصطکاک قرار می دهیم و به صورت افقی می کشیم (شکل 5-1) به طوری که شتاب جسم 1 m/s2 است. سپس می توانیم نیروی اعمالی خود را با اندازه 1 نیوتن (به اختصار N) تعریف کنیم. سپس اگر با اندازه نیروی 2 نیوتن بکشیم، متوجه می‌شویم که شتاب آن 2 متر بر ثانیه است. بنابراین، شتاب متناسب با نیرو است. اگر جسم استاندارد 1 کیلوگرمی دارای شتاب اندازه A (بر حسب متر بر ثانیه بر ثانیه) باشد، نیروی (بر حسب نیوتن) تولید کننده شتاب دارای اندازه a است. ما اکنون یک تعریف کاربردی از یکا نیرو داریم.
بردارها نیرو یک کمیت برداری است و بنابراین نه تنها قدر بلکه جهت نیز دارد. جزوه فیزیک پایه ۲، اگر دو یا چند نیرو بر جسمی وارد شوند، نیروی خالص (یا نیروی حاصله) را با جمع آنها به عنوان بردار، پیروی از قوانین فصل 3، پیدا می کنیم. در این صورت نیروی خالص همان اثری را خواهد داشت که تمام نیروهای منفرد. این واقعیت که اصل برهم نهی نیروها نامیده می شود، نیروهای روزمره را معقول و قابل پیش بینی می کند. دنیا واقعاً عجیب و غیرقابل پیش‌بینی خواهد بود اگر مثلاً شما و یکی از دوستانتان جسم استاندارد را با نیروی 1 نیوتن می‌کشید و به نحوی کشش خالص 14 نیوتن و شتاب حاصله 14 متر بر ثانیه بود. در این کتاب، نیروها اغلب با نماد برداری مانند
F:، و یک نیروی خالص با نماد برداری F: نشان داده می شود. همانند سایر بردارها، یک نیرو یا یک نیروی خالص می تواند دارای اجزایی در امتداد محورهای مختصات باشد. وقتی نیروها فقط در امتداد یک محور عمل می کنند، نیروهای تک جزئی هستند. سپس می‌توانیم فلش‌های بالای سر را روی نمادهای نیرو رها کنیم و فقط از نشانه‌هایی برای نشان دادن جهت نیروها در امتداد آن محور استفاده کنیم.
قانون اول. به جای عبارت قبلی ما، بیان درست تر قانون اول نیوتن بر حسب نیروی خالص است:

شکل 5-1 نیروی F: بر کیلوگرم استاندارد به آن جسم شتاب :a می دهد.
قانون اول نیوتن: اگر هیچ نیروی خالصی بر جسمی وارد نشود (F = 0)، سرعت جسم نمی تواند تغییر کند. یعنی جسم نمی تواند شتاب بگیرد.ممکن است چندین نیرو بر روی یک جسم وارد شوند، اما اگر نیروی خالص آنها صفر باشد، جسم نمی تواند شتاب بگیرد. بنابراین، اگر بدانیم که سرعت یک جسم ثابت است، بلافاصله می‌توان گفت که نیروی خالص وارد بر آن صفر است.
قاب های مرجع اینرسی
قانون اول نیوتن در همه چارچوب‌های مرجع صادق نیست، اما همیشه می‌توانیم چارچوب‌های مرجعی را پیدا کنیم که در آن‌ها (و همچنین بقیه مکانیک نیوتنی) صادق باشد. چنین قاب های ویژه ای به عنوان قاب های مرجع اینرسی یا به سادگی قاب های اینرسی نامیده می شوند. چارچوب مرجع اینرسی، چارچوبی است که قوانین نیوتن در آن برقرار است برای مثال، می‌توانیم فرض کنیم که زمین یک قاب اینرسی است، به شرطی که بتوانیم از حرکات نجومی زمین (مانند چرخش آن) غفلت کنیم. این فرض به خوبی کار می‌کند، مثلاً، اگر یک گوی در امتداد نوار کوتاهی از یخ بدون اصطکاک بچرخد – متوجه می‌شویم که حرکت گوی از قوانین نیوتن پیروی می‌کند. با این حال، فرض کنید که گوی در امتداد یک نوار یخی طولانی که از قطب شمال امتداد دارد، می‌لغزد (شکل 5-2a). اگر گوی را از یک قاب ثابت در فضا مشاهده کنیم، جن در امتداد یک خط جزوه عوامل فیزیکی زیان آور محیط کار ساده به سمت جنوب حرکت می کند، زیرا چرخش زمین به دور قطب شمال فقط یخ را از زیر جن می لغزد. با این حال، اگر ما را از نقطه ای از زمین به گونه ای که با زمین بچرخیم مشاهده کنیم، مسیر آن یک خط مستقیم ساده نیست. از آنجایی که سرعت زمین در زیر گوی به سمت شرق بیشتر است، از دید زمینی ما به نظر می رسد که گوی به سمت غرب منحرف شده است (شکل 5-2b). با این حال، این انحراف ظاهری ناشی از نیرویی نیست که توسط قوانین نیوتن لازم است، بلکه ناشی ازاین واقعیت است که ما گوی را از یک قاب در حال چرخش می‌بینیم. در این شرایط، زمین یک قاب غیر اینرسی است و تلاش برای توضیح انحراف بر حسب نیرو، ما را به نیروی ساختگی سوق می دهد. نمونه رایج تر از اختراع چنین نیروی ناموجودی می تواند در خودرویی رخ دهد که سرعت آن به سرعت در حال افزایش است. ممکن است ادعا کنید که نیرویی به عقب شما را به شدت به پشتی صندلی هل می دهد. در این کتاب معمولاً فرض می کنیم که زمین یک قاب اینرسی است و نیروها و شتاب های اندازه گیری شده از این قاب هستند. اگر اندازه‌گیری‌ها مثلاً در وسیله‌ای که نسبت به زمین شتاب می‌گیرد، انجام شود، آن‌گاه اندازه‌گیری‌ها در یک قاب غیراینرسی انجام می‌شوند و نتایج می‌تواند شگفت‌انگیز باشد.

شکل 5-2 (الف) مسیر یک گوی که از قطب شمال می لغزد همانطور که از یک نقطه ثابت در فضا دیده می شود. زمین به سمت شرق می چرخد.(ب) مسیر گوی که از زمین دیده می شود.
کدام یک از ترتیبات شش گانه شکل، جزوه فیزیک پایه ۲ بردار نیروهای F و F را به درستی نشان می دهد تا بردار سوم را که به معنای نمایش نیروی خالص F آنها باشد، به دست می دهد؟

جرم
از تجربه روزمره شما قبلاً می دانید که اعمال نیروی معین به اجسام (مثلاً توپ بیس بال و توپ بولینگ) باعث شتاب های متفاوتی می شود. توضیح رایج درست است: جسمی با جرم بزرگتر شتاب کمتری ‌‌(ً ). (ً ) /() (/) (/). ‌- ‌: ً ؟
؟