نیرو
برای انجام هرکاری به نیرو نیاز داریم، راه رفتن رانندگی کردن، غذا خوردن، باز و بسته کردن در و پنجره همگی با اعمال نیرو انجام میشوند. نیرو عامل حرکت به شمار میآید. نیرو همچنین در تغییر حرکت نقش دارد. نقش نیرو در تغییر حرکت در شکل زیر آمده است.
مثلا میتوانید باعث تغییر سرعت جسم یا توقف و یا تغییر جهت آن شوید و این کار را با گاز دادن یا ترمز کردن انجام دهید. تغییر در شکل از دیگر نقشهای نیرو هست و دقیقا مشابه کاری است که با خمیر بازی انجام میدهید سوزن بان جهت ریل را تغییر میدهد تا قطارها به هم نخوردند و نقش دیگر نیرو یعنی تغییر جهت خود را نشان میدهد. حرکت از نیرو ناشی میشود و برای بررسی و درک بهتر نیرو قوانینی وجود دارد که به آنها قوانین نیوتون میگویند.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
قانون اول نیوتون
یک جسم حالت سکون یا حرکت یکنواخت خود را حفظ میکند مگر آنکه یک نیروی خارجی اضافی به آن وارد شود. شکل زیر قانون اول نیوتون را نشان میدهد.
قانون دوم نیوتون
وقتی به جسمی نرو اعمال میشود، جسم در جهت وارد شدن نیرو شتاب میگیرد. قانون دوم نیوتون را با رابطه اول نشان میدهند.
نیرو با جرم و شتاب رابطه مستقیم دارد. ترن هوایی یک مثال خوب برای نشان دادن شتاب است. طبق شکل زیر وقتی ترن شروع به پایین آمدن میکند شتابش بیشتر و بیشتر میشود و وقتی در محل فرورفتگی قرار میگیرد بیشترین فشار را دارد به طوریکه توان بالا رفتن از برآمدگی بعدی را دارد.
شکل زیر رابطه نیرو و جرم را نشان میدهد، هر چه جرم جسم بیشتر باشد حرکت دادن آن نیز کار سختتری بوده و به مقدار نیروی بیشتری نیاز دارد.
قانون سوم نیوتون
هر عمل یک عکس العمل دارد. مطابق شکل زیر وقتی به دیوار نیرو وارد میکنید نیرو هم همان مقدار نیرو را در خلاف جهت به دستهای شما وارد میکند.
عوامل کاهندهی نیرو عبارتند از نیروی اصطکاک و نیروی مقاومت هوا. وقتی دو سطح روی هم سایش داشته باشند نیرویی ایجاد میشود که یک نیروی مقاومتی بوده و در خلاف جهت حرکت است. وقتی یک جسم در هوا در حرکت است در خلاف جهت حرکت آن نیرویی اعمال میشود که به آن نیروی مقاومت هوا میگویند.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
در شکل زیر نیوری اصطکاک ومقاومت هوا نشان داده شدهاند.
در شکل زیر نیروهای وارد بر معلم و چرخ دستی و زمین رسم شده است.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
