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 ( x۲ – x۱

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 ۲۰۰ N/m  را از سقفی آویزان کرده و به انتهای دیگر آن یک جسم ۴ 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 * ۱۰ = ۴۰ ( N

از طرفی داریم F = K Δx

بنابراین منظور سوال این است که نیروی وارد شده به فنر همان نیروی وزن جسم و برابر ۳۰ نیوتن است

F=W = K Δx 

۴۰ = ۲۰۰ * 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

درباره مهندس رضا منصف

دوران دبیرستان را در رشته ریاضی - فیزیک فارغ التحصیل شده و بدلیل علاقه ام به قطعات و ماشین آلات صنعتی وارد رشته مهندسی مکانیک شدم. هم اکنون به عنوان مهندس مکانیک با مراکز صنعتی در ارتباط هستم و در عین حال برای دانشجویان نرم افزارهایی مثل matlab , Solidworks , Catia و برای دانش آموزان دبیرستانی فیزیک و ریاضی را تدریس میکنم. امیدوارم از مطالب سایت استفاده کافی را ببرید و نظرات و پیشهادات خود را با اینجانب از طریق با من تماس بگیرید ما در جریان بگذارید.

۳ دیدگاه

  1. 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؟

    • 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…

    • 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.

دیدگاهتان را ثبت کنید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شدعلامتدارها لازمند *

*

x

شاید بپسندید

کار انرژی

کار انرژی ، فیزیک دهم ، چهار درسنامه ( بخش اول )

خلاصه انتظار به پایان رسید و چهار درسنامه فیزیک برای دانش آموزان ...