آزمایش علوم نهم مبحث سطح شیبدار: نیروها و حرکت

مباحثی که در این آزمایش مورد بررسی قرار می گیرند: نیرو، موقعیت، سرعت و شتاب هستند و اهداف یادگیری شامل: پیش بینی کنید که چگونه یک نیروی خارجی بر سرعت و جهت حرکت یک جسم تأثیر می گذارد، از نظر کیفی، اثرات با کمک نمودار بدن آزاد، نمودارهای بدن آزاد را برای رسم نمودارهای موقعیت، سرعت، شتاب و نیرو و بالعکس، نحوه ارتباط نمودارها با یکدیگر مطالعه می شوند. سطح شیبدار سطحی است که با سطح زمین زاویه دارد. سطح شیبدار چون نیروی محرك رو به جلو و نیروی مقاوم رو به بالا حركت می‌كند تغییر جهت نیرو می کند و چون نیروی محرك كم در مسافت طولانی و نیروی مقاوم زیاد در مسافتی كم جا به جا می‌شود پس افزایش نیرو هم دارد .

این آزمایش با وارد کردن نیرو به جسم مورد نظر آن را بر روی یک مسیر صاف و سپس سطح شیبدار به حرکت در می آوریم و بعد از آن بردارهای تجزیه شده نیروهای وارد بر جسم را حین حرکت مشاهده کنیم و در صورت تمایل می توانیم نیروی اصطکاک را نیز به حرکت اضافه می کنیم. در قسمت بعدی نمودار نیرو زمان حرکت قابل رسم کردن است. در آخر نسبت به مفاهیم تجربه شده بازی آماده شده است جهت درک بهتر موضوع مورد بحث. تفاوت سطح شیبدار با اهرم ‌ها، چرخ و محورها، و قرقره‌ها در این است كه ماشین‌های قبلی همگی هنگام غلبه نیروی محرك بر مقاوم یعنی هنگام حركت نیروی محرك و نیروی مقاوم ماشین نیز حركت می‌كند؛ اما سطح شیبدار حركتی ندارد و البته بازوی محرك و بازوی مقاوم هم ندارد.

در سطح شیبدار چون نیروی محرك رو به جلو و نیروی مقاوم رو به بالا می رود پس سطح شیبدار تغییر جهت نیرو دارد و چون نیروی محرك كم در مسافت طولانی و نیروی مقاوم زیاد در مسافتی كم جا به جا می‌شود پس دارای افزایش نیرو می باشد .سطح شیبدار سطحی است كه با زمین دارای زاویه باشد. مانند جاده های كوهستانی، پلكان ساختمان، نردبان و… اگر جسمی با جرم معین m را روی سطح شیبدار قرار دهیم، با تعیین نیروهای وارد شده بر این جسم می‌توان حرکت آن را مورد بررسی قرار داد. از آنجا که بیشتر حرکت ‌های موجود در طبیعت از این نوع هستند، لذا سطح شیبدار در مسائل مکانیک کلاسیک از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. مثلاً، اتومبیلی که در یک جاده سر بالایی حرکت می‌کند، نمونه‌ای از حرکت روی سطح شیبدار می‌باشد.

برای انجام این آزمایش اینجا کلیک کنید.

پیام بگذارید

X