الحادي عشر المصعد وقوانين نيوتن

[حواليكم]

يستفاد من قانون نيوتن الثاني في تفسير العديد من الظواهر التي تصادفنا يوميًا ، ومنها الإحساس الذي يشعر به راكب مصعد عندما يبدأ المصعد بالحركة للأعلى أو الأسفل حيث يشعر الراكب بخفة أو زيادة في وزنه أي يشعر الراكب بتغير في وزنه وبهبوط في قلبه ، وهذا الإحساس مماثل لما يشعر به راكب الطائرة لحظة الإقلاع أو لحظة الهبوط ، وكذلك مماثل لشعور شخص يتأرجح على أرجوحة أو يغطس في الماء.
عندما نضع جسما على ميزان زنبركي موضوع أفقيًا تمامًا فإن الميزان يخضع لقوة وزن الجسم ، كما يؤثر الميزان على الجسم بقوة مساوية ومعاكسة للوزن مادام السطح ساكنا
http://forum.moe.gov.om/attachment.php?attachmentid=58125&d=1415375525
ما عندما يتحرك السطح رأسيًا بعجلة فإن قراءة الميزان في هذه الحالة لا تساوي وزن الجسم وتعتمد قراءة الميزان عندئذ على العجلة التي يتحرك بها السطح واتجاه الحركة ، وتسمى قراءة الميزان في مثل هذه الحالة بالوزن الظاهري
https://physclassroom.files.wordpress.com/2010/12/d8aad8b3d8a7d8b1d8b9-d984d984d8a7d8b9d984d98a.jpg

ومن الضروري جداً أن تُعطي هذا الجزء حقه من الشرح فهناك 5 حالات لوزن الجسم داخل المصعد ولابد من أن تأخذ بعين الاعتبار ما يلي ...
1- يقرأ الميزان وزن الجسم بشكل صحيح إذا كانت القوة الوحيدة التي تؤثر فيه إلى أعلى هي ناتجة عنه فقط.
2- لابد من إيجاد محصلة القوى وتحديد اتجاه التسارع a و g
بالنسبة للمحور الذي تختاره ليكون موجباً..
3- نطبق قانون نيوتن الثاني لعدة قوى...
وقبل شرح هذه الحالات دعونا نشاهد هذا المقطع لتجربة علمية توضح الميزان اثناء حركة المصعد



الحالة الأولى


إذا كان المصعد متزناُ ( أي أن محصلة القوى المؤثرة عليه = صفر ) وذلك بكونه أما ثابتاً لا يتحرك أو متحركاً حركة منتظمة ( a = 0 ) فان الميزان سيقرأ وزن الجسم
قوة الجاذبية الارضية ( F + (- Fg الميزان (القوة العمودية) = المحصلة F

F _ Fg الميزان = 0× m

F = Fg الميزان


الحالة الثانية


اذا تحرك المصعد متسارعاً نحو الأعلى ؟
بتطبيق قانون نيوتن الثاني مراعين اتجاه المحور الموجب y + فان ..
1- النظام يتسارع الى أعلى a
2- F الميزان أكبر من Fg
3- بالتالي ستكون قراءة F الميزان أكبر من Fg الحقيقي
4- سيشعر الراكب بأن أرضية المصعد تضغط على قدميه ويشعر أن وزنه زاد..
اذن سيسجل الميزان وزناً أكبر من وزنك الحقيقي فكيف يكون ذلك ؟
وهل زاد وزنك فعلاً؟
بالطبع لا ..وهذه الزيادة انما هي بسبب تسارع الجسم نحو الأعلى ونسميها بالزيادة الظاهرية والوزن الناتج يُسمى ( الوزن الظاهري )
س /عرف الوزن الظاهري ؟ هو القوة المحصلة التي تؤثر في الجسم وتكسبه تسارعاً

http://dc10.arabsh.com/i/02471/asa2xn9bqvuw.jpg

الحالة الثالثة


ذا تحرك المصعد متسارعا ولكن إلى أسفل
نطبق الخطوات السابقة ...
سيكون الوزن Fg أكبر من F الميزان وسيقرأ الميزان وزناً أقل من الوزن الحقيقي وسيشعر الراكب أنه أخف وهذا هو الوزن الظاهري كما تقدم...

http://dc13.arabsh.com/i/02471/icd4ntfbt3sg.jpg

الحالة الرابعة


إذا تحرك المصعد بتباطؤ إلى الأعلى…
يكون الوزن الظاهري أصغر من الوزن الحقيقي .


الحالة الخامسة


إذا تحرك المصعد بتباطؤ إلى أسفل :
يكون الوزن الظاهري أكبر من الوزن الحقيقي .

وهنا توضيح وحل أمثلة

http://dc13.arabsh.com/i/02471/x3rex1y9yfyp.jpg
http://physics1ali.files.wordpress.com/2013/11/d8acd8afd988d984.png?w=600
http://dc08.arabsh.com/i/02471/gpjd4mq6bxoz.gif
منقول من


http://www.phys4arab.net/vb/showthre...=67419&page=13 (http://www.phys4arab.net/vb/showthread.php?t=67419&page=13)

ط§ظ„طµظˆط± ط§ظ„ظ…ط±ظپظ‚ط© http://forum.moe.gov.om/attachment.php?attachmentid=58125&stc=1&d=1415375525



*** منقول ***
لمتابعة أكثر خارج موقع مسندم.نت...
نرجو زيارة هذا الرابط (( بالضغط هنـــا )) .. (http://forum.moe.gov.om/showthread.php?t=597933&goto=newpost)