فیزیک دوم دبیرستان – دینامیک – نیروی فنر

آموزش فیزیک دوم دبیرستان – فصل سوم – درسنامه پنجم

محاسبه نیروی فنر

یکی از مواردی که فصل دینامیک مطرح شده است محاسبه نیروی فنر و تغییرات طول فنر است . اگر به یک فنر نیروی F وارد شود این فنر در اثر این نیرو تغییر طولی برابر Δx پیدا خواهد کرد رابطه بین این نیرو و تغییر طول از رابطه زیر بدست می آید.

F = K Δx = k ( x2 – x1

که در رابطه بالا عبارت K معرف ضریب سختی فنر یا همان ثابت فنر است. یکی از سوالات متداول در امتحانات نهایی بدین صورت است که فنر را از سقف آویزان کرده و یک وزنه به انتهای فنر می بندند و از شما می خواهند که تغییر طول فنر از حالت عادی محاسبه کنید.

مثال : یک فنر به ضریب سختی 200 N/m  را از سقفی آویزان کرده و به انتهای دیگر آن یک جسم 4 کیلوگرمی آویزان می کنیم میزان تغییر طول فنر را بدست آورید؟

از آنجایی که وزنه به انتهای این فنر آویزان شده است بنابراین می توانیم نیروی وارد شده به این فنر را بصورت زیر محاسبه کنیم.

 ( F = W = m g = 4 * 10 = 40 ( N

از طرفی داریم F = K Δx

بنابراین منظور سوال این است که نیروی وارد شده به فنر همان نیروی وزن جسم و برابر 30 نیوتن است

F=W = K Δx 

40 = 200 * Δx  ==> Δx = .2

البته در صورت سوال می توان مقدار ثابت فنر را مجهول گرفت و سوالات دیگری نیز مطرح کرد و حالت مقایسه بین دو وزنه مختلف را سوال داد که بررسی این موارد معمولا جزو تست های کنکور هستند و از این مقوله خارج است.

نوع دیگری از سوالات که در امتحانات نهایی مطرح می شود البته نه در همه مدارس ترکیب سوالات فنر با حرکت آسانسور است که این بخش از درسنامه را می توانید در آموزش تصویری زیر مشاهده کنید عموما این سبک از سوالات در مدارس تیزهوشان و یا مدارس غیر انتفاعی مطرح می شود و در آزمون های هماهنگ استان ها و یا هماهنگ کشوری مطرح نمی شود . برای مشاهده درسنامه تصویری نیروی فنر کافی است که بر روی فایل تصویری زیر کلیک کنید.

برای دانلود درسنامه تصویری نیروی فنر کافی است که بر روی << اینجا >> کلیک کنید

مهندس رضا منصف
دیدگاه کاربران 5 دیدگاه
  • رضا ۲۱ آبان ۱۳۹۵ / ۱۰:۱۶ ق.ظ
    0 0

    سلام
    فنری از سقف اویزان است . جسمی به جرم m را به انتهای دیگر فنر بسته و به ارامی پایین می اوریم تا ساکن شود. بار دیگر جسم را به فنر بسته و رها میکنیم . نسبت طول افزایش فنر در دو حالت چقدر است؟
    از سر درد مردم . میشه جواب بدین برام؟

    • مهندس رضا منصف ۲۱ آبان ۱۳۹۵ / ۱۲:۰۹ ب.ظ
      0 0

      سلام بصورت اختصاصی سوالی جواب داده نمیشه… چون وقت گیره و اگه قرار باشه این کار رو انجام بدم باید کل روز برای دانش آموزان کل کشور رفع اشکال کنم…

    • انوش ۷ دی ۱۳۹۵ / ۶:۱۰ ب.ظ
      0 0

      سلام دو برابره انگار.
      تو حالت اول جسم به یک حالت تعادل جدید میرسه. مثلا x متر میاد پایین تر. اما تو حالت دو جسم شتابداره. شروع به نوسان میکنه و نوسان هم یعنی جسم میره و برمیگرده. همیشه هم از نقطه ی تعادل میگذره. بدیهیه که دو برابر میشه.
      اگه قانع نشدی، از طریق پایستگی انرژی بش نگاه کن همه ی نیروهای مساله پایستارن دیگه. فقط به اول و آخر بستگی داره.

  • محیا ۱۵ شهریور ۱۳۹۶ / ۶:۵۳ ب.ظ
    0 0

    آیا درجسمی که روی فنری (که به صورت عمودیست) کار نیروی عمودی سطح صفر است؟

    لطف کنید جوابمو بدید بدجور ذهنم درگیر کرده…

    • مهندس رضا منصف ۱۸ شهریور ۱۳۹۶ / ۷:۲۰ ب.ظ
      0 0

      سلام نه لزوما صفر نیستش من توی درسنامه های تستی این فصل در موردش صحبت کردم میتونین از طریق تلگرام برای نحوه دریافت این درسنامه ها اقدام کنید 09117636268

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

X