شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

۱۲ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «سینماتیک» ثبت شده است

حرکت در یک بعد

در این مطلب به شرح و بررسی حرکت یک بعدی می پردازیم. با توجه به محتوای کتاب های درسی دوره دبیرستان عموما حرکت یک بعدی به دسته هایی مثل یکنواخت، شتاب ثابت، سقوط آزاد و... تقسیم می شود اما طبق مطالبی که تحت عنوان نگرش نوین گفته شد ابتدا به حالت های کلی این حرکت می پردازیم و سپس جزئیات را بیان می کنیم.

  • یک بعدی

منظور از حرکت یک بعدی حرکاتی است که تنها روی یک محور انجام می شود. فرض کنید که روی یک جاده باریک که عرض آن به اندازه یک اتوموبیل هست در حال رانندگی هستید. در این شرایط شما تنها میتوانید مستقیم به سمت جلو حرکت کنید یا بدون دور زدن به عقب حرکت کنید.

ادامه مطلب...

۱ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرتاب آکروبات

  • مسئله

در سیرکی یک آکروبات از یک توپ به سمت سکویی شلیک می شود.روی سکو دوست آکروبات یک توپ بسکتبال را به نحوی پرتاب میکند تا آکروبات در هوا توپ را بگیرد. اگر مطابق شکل آکروبات با سرعت 15 متر بر ثانیه و تحت زاویه 40 درجه با افق پرتاب شود و دوست او هم به طور کاملا افقی با سرعت 5 متر بر ثانیه از فاصله 20 متری افقی و h متری عمودی محل شلیک آکروبات توپ را پرتاب کند سرعت توپ،آکروبات و سرعت نسبی آن ها را بیابید.(دانشگاه MIT)  

جواب و توضیحات در ادامه...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله ناقوس آبی

  • مسئله
فواره ای، آبپاش کوچکی به شکل نیم دایره دارد که مطابق شکل رو سطح آب قرار گرفته است. آبپاش سوراخ های ریز بسیاری دارد که به طور منظم توزیع شده اند و آب از آنها با سرعت یکسان در تمام جهات خارج میشود. شکل ناقوس آبی که با فواره درست می شود را بیابید.(مسئله 40 کتاب 200 مسئله شگفت انگیز فیزیک)
شکل سوال

نمونه واقعی ناقوس آبی
۱ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله حرکت دو بعدی و شلیک توپ

  • مسئله

یک توپ جنگی قدیمی به سمت یک دیوار شلیک می کند ولی گلوله از لبه بالای دیوار می گذرد و دقیقا به لبه سکویی به ارتفاع 80 سانتی متر و فاصله 4 متر از توپ جنگی بر خورد می کند.اگر دیوار در 2 متری توپ واقع شده باشد و ارتفاع آن 1.2 متر باشد، سرعت و زاویه شلیک را بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرنده و قطار

مسئله پرنده و قطار، مسئله ای معروف در سینماتیک است که در کتاب ها و سایت ها با تغییراتی اندک مطرح شده.احتمالا هدف طرح این مسئله ایجاد یک دیدگاه متفاوت ، نزدیک کردن مفهوم حدی بینهایت و ... بوده.اکنون به شرح و حل این مسئله می پردازیم:

  • مسئله

دو قطار هر یک با سرعت 30 کیلومتر بر ساعت به سوی هم حرکت می کنند وقتی فصله بین دو قطار 60 کیلومتر است.پرنده ای با سرعت 60 کیلومتر بر ساعت از جلوی قطار اول بلند می شود و به سمت قطار دوم می رود و در لحظه ای که به قطار دوم می رسد با با همان سرعت به سمت قطار اول می رود و این کار ادامه پیدا می کند.پرنده پیش از رسیدن دو قطار به هم جه مسافتی را طی می کند؟

(کتاب فیزیک هالیدی)  

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرتابه روی سطح شیب دار (2)

همانطور که گفتیم در این مطلب به حل مسئله ای مشابه مسئله قبل ولی با روشی متفاوت وکاربردی می پردازیم
  • مسئله
مطابق شکل یک گلوله کوچک از بالای سطح شیب داری با سرعت v به سمت پایین پرتاب می شود.پس از پیدا کردن برد (R) مقدار تتا را بر حسب آلفا طوری تعیین کنید که برد ماکسیمم شود.
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرتابه روی سطح شیب دار

  • مسئله 

یک گوی کوچک را با زاویه تتا به سمت بالای سطح شیبداری که با افق زاویه آلفا می سازد پرتاب می کنیم.

  1. برد این پرتابه را روی سطح شیب دار بیابید 
  2. اندازه تتا را بر حسب آلفا به گونه ای بیابید که برد ماکسیمم شود
۱ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

مسئله سرعت متوسط

  • مسئله

متحرکی 1/2 مسیرش را با سرعت 5 متر بر ثانیه طی میکند و در 1/3 مسیر باقیمانده را با سرعت 10 متر بر ثانیه حرکت می کند. اگر سرعت منحرک در بقیه مسیر 15 متر بر ثانیه باشد؛سرعت متوسط را بیابید.

(ارسال شده توسط  "M2ry2m")


  • جواب

فرض می کنیم طول کل مسیر  L است. از طرفی از روابط سینماتیک x=vt را میدانیم

دقت کنید! سوال در جمله دوم 1/3 ادامه مسر را گفته یعنی 1/6 کل مسیر.

مسئله سینماتیک 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پانزدهم کتاب 1000 مسئله

  • مسئله
مسئله پانزدهم کتاب 1000 مسئله حل شده فیزیک نوشته احمد کمال :

در ثانیه آخر سقوط آزاد یک جسم 3/4 کا کل مسیر را طی می کند.( m/s2 9.8 =g)
  1. از چه ارتفاعی جسم رها شده؟
  2. چه مدتی جسم سقوط کرده است؟
  • جواب
می توان سقوط آزاد را مانند یک پرتاب عمودی در نظر گرفت،
پرتابی با سرعت اولیه (v2=(2gh :
(لازم به ذکر است اخیرا در کنکور سراسری مشابه این سوال ولی ساده تر آمده)

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله نوزدهم مرحله یک المپیاد فیزیک (دوره 30ام)

  • مسئله
مسئله نوزدهم مرحله یک المپیاد فیزیک (دوره 30ام)

لوله ی یک تفنگ ساچمه ای با آهنگ یکنواخت و آرام از   θ = 0 تا   2/θ π می چرخد  و در این مدت N  ساچمه شلیک می کند. عددی بزرگ است. فاصلهی دو ساچمه ی متوالی ، که اولی در زاویهی θ شلیک شده است را روی محور افقی حساب کنید و از روی آن تعداد ساچمه های فرود آمده در واحد طول محور را بر حسب g ، θ و  v (سرعت شلیک ساچمه ها) به دست آورید.


  • جواب
با توجه به رابطه برد پرتابه فاصله دو ساچمه را بدست می آوریم
سپس با یک تناسب نسبت ساچمه به طول را پیدا میکنیم

            سوال 19 مرحله یک المپیاد دوره 30          
 سوالات خود را میتوانید در نظرات یا تلگرام مطرح کنید  
 
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha