دانلود ترجمه کتاب فیزیک هالیدی – فارسی

دانلود کتاب فیزیک هالیدی – فارسی

دانلود کتاب

نیاز نخواهیم داشت. در عوض می‌توانیم یک فریم ثابت از حرکت بگیریم و با محورهای افقی و عمودی ساده کار کنیم. مانند همیشه در این فصل، نقطه شروع اعمال قانون دوم نیوتن خواهد بود، اما این امر مستلزم آن است که مؤلفه نیرویی را که مسئول حرکت دایره ای دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی است، شناسایی کنیم. بخش‌های منحنی بزرگراه‌ها برای جلوگیری از سر خوردن خودروها از بزرگراه، همیشه شیب‌دار هستند. هنگامی که یک راه بزرگ خشک است، نیروی اصطکاک بین لاستیک ها و سطح جاده ممکن است برای جلوگیری از سر خوردن کافی باشد. با این حال، هنگامی که بزرگراه خیس است، نیروی اصطکاک ممکن است ناچیز باشد، و پس از آن بانکداری ضروری است. شکل 6-11a یک ماشین را نشان می دهد که با جایگزینی بالابر منفی شناخته شده ما FL = 663.7 N و حل FL,90 به ما می دهد.

مسابقه وارونه: البته نیروی گرانش نیرویی است که اگر احتمال مسابقه وارونه وجود داشته باشد، باید شکست بخورد:

با وارونه بودن خودرو، نیروی بالابر منفی نیروی رو به بالا 6600 نیوتن است که از 5880 نیوتن نزولی فراتر می رود. بنابراین، خودرو می تواند روی سقف بلندی حرکت کند، مشروط بر اینکه با سرعت 90 متر بر ثانیه (= 324 کیلومتر در ساعت) حرکت کند. = 201 مایل در ساعت). با این حال، حرکت به این سرعت در حالی که سمت راست به سمت بالا در یک مسیر افقی است، به اندازه کافی خطرناک است، بنابراین بعید است که مسابقه وارونه را جز در فیلم‌ها ببینید.
با جرم m هنگامی که با سرعت ثابت 20 متر بر ثانیه حول یک مسیر دایره ای به شعاع R = 190 متر حرکت می کند. (این یک ماشین معمولی است، نه یک ماشین مسابقه، به این معنی که هر نیروی عمودی از هوای عبوری ناچیز است.) اگر نیروی اصطکاک از مسیر ناچیز باشد، چه زاویه ای مانع از سر خوردن می شود

دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی

ایده های کلیدی
در اینجا مسیر به گونه ای کشیده شده است که نیروی نرمال F: روی ماشین را به سمت مرکز دایره کج کند (شکل 6-11b). بنابراین، F:now دارای یک جزء مرکزگرا به اندازه FNr است که در امتداد یک محور شعاعی r به سمت داخل رسانش می شود. ما می خواهیم مقدار زاویه بانک u را به گونه ای بیابیم که این مولفه گریز از مرکز، خودرو را بدون نیاز به اصطکاک در مسیر دایره ای نگه دارد.

شکل 6-11 (الف) یک ماشین در اطراف یک جاده منحنی منحنی با سرعت ثابت در حال حرکت است. (ب) نمودار جسم آزاد برای خودرو، با فرض اینکه اصطکاک بین لاستیک ها و جاده صفر است و خودرو فاقد بالابر منفی است. جزء شعاعی به سمت داخل FNr نیروی نرمال (در امتداد محور شعاعی r) نیروی مرکزگرا و شتاب شعاعی لازم را فراهم می کند.
محاسبه شعاعی: همانطور که شکل 6-11b نشان می دهد (و همانطور که باید بررسی کنید) اکنون می‌توانیم قانون دوم نیوتن را برای مؤلفه‌های در امتداد محور r (Fnet, r = mar) بنویسیم.

ما نمی‌توانیم این معادله را برای مقدار u حل کنیم زیرا شامل مجهولات FN و m نیز می‌شود. مولفه عمودی نیروی نرمال FNy = FN cos u است، نیروی گرانشی F: روی خودرو اندازه mg دارد و شتاب خودرو در امتداد محور y صفر است. بنابراین می توانیم قانون دوم نیوتن را برای مولفه های در امتداد محور y بنویسیم (Fnet,y= may)

دانلود رایگان کتاب فیزیک هالیدی

ترکیب نتایج: معادله 6-24 نیز شامل مجهولات FN و m است، اما توجه داشته باشید که تقسیم معادله. 6-23 توسط معادله 6-24 به طور منظم هر دو ناشناخته را حذف می کند. با انجام این کار، جایگزین کردن (sin u)/(cos u) با tan u، و حل کردن برای u و سپس نتیجه

بررسی و خلاصه
اصطکاک هنگامی که یک نیروی F: تمایل دارد جسمی را در امتداد یک سطح بلغزد، a نیروی اصطکاک از سطح روی جسم وارد می شود. نیروی اصطکاک موازی با سطح است و به گونه ای رسانش می شود که با لغزش مخالفت کند. این ناشی ازپیوند بین اتم های روی جسم و اتم های روی سطح است، اثری که به آن جوش سرد می گویند، اگر جسم سر نخورد، نیروی اصطکاک یک نیروی اصطکاک ایستا است:f. اگر لغزش وجود داشته باشد، نیروی اصطکاک یک جنبشی است نیروی اصطکاک :f s اگر جسمی حرکت نکند، نیروی اصطکاک ایستا :f و مولفه F: موازی با سطح از نظر اندازه مساوی هستند و :f در مقابل آن جزء جهت داده می شود.
1-در صورت افزایش مولفه، fs نیز افزایش می یابد.
2. مقدار :f دارای حداکثر مقدار fs,دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی است که توسط

که در آن ms ضریب اصطکاک استاتیک و FN مقدار نیروی نرمال است. اگر جزء F: موازی با سطح از fs,max فراتر می رود، اصطکاک استاتیکی تحت تاثیر قرار می گیرد و جسم روی سطح می لغزد.
3. اگر جسم شروع به سر خوردن روی سطح کند، مقدار نیروی اصطکاک به سرعت کاهش می یابد و به مقدار ثابت fk داده می شود.

که در آن mk ضریب نیروی کشش اصطکاک جنبشی است هنگامی که حرکت نسبی بین هوا (یا برخی مایعات دیگر) و جسم وجود دارد، جسم نیروی پسا D را تجربه می کند: که با حرکت نسبی مخالف است و در جهتی است که سیال نسبت به جسم در آن جریان دارد. بزرگی D: با ضریب پسا تعیین شده تجربی به سرعت نسبی v مربوط می شود.

که در آن r چگالی سیال (جرم در یکا حجم) و A سطح مقطع موثر جسم است (مساحت مقطع عمود بر سرعت نسبی: v). به اندازه کافی دور افتاده از طریق هوا، اندازه نیروی پسا D: و نیروی گرانشی F: روی جسم برابر می شود. سپس جسم با سرعت پایانی ثابت vt می افتد

حرکت دایره ای یکنواخت اگر یک ذره در یک دایره یا یک قوس دایره ای به شعاع R با سرعت ثابت v حرکت کند، به آن ذره در حرکت دایره ای یکنواخت گفته می شود. سپس دارای یک شتاب مرکزگرا :a با اندازه داده شده توسط

این شتاب ناشی از نیروی مرکزگرای خالص روی ذره است که اندازه آن

دانلود رایگان کتاب فیزیک هالیدی جلد اول

جایی که m جرم ذره است. کمیت های برداری :a و F: به سمت مرکز انحنای مسیر ذره رسانش می شوند. یک ذره تنها در صورتی می تواند در حرکت دایره ای حرکت کند که یک نیروی متمرکز خالص بر روی آن وارد شود.
سوالات
1 در شکل 6-12، اگر جعبه ثابت باشد و زاویه u بین ساعتی باشد. افقی و نیروی F: مقداری افزایش یافته است، آیا مقادیر زیر افزایش، کاهش یا باقی می ماند همان: (الف) Fx; (ب) fs; (ج) FN; (د) fs، max؟ (ه) اگر در عوض جعبه در حال لغزش باشد و u افزایش یابد، آیا مقدار نیروی اصطکاک روی جعبه افزایش، کاهش یا ثابت می‌ماند؟

2 سوال 1 را برای نیروی F تکرار کنید: به جای کشیده شدن به سمت پایین به سمت بالا زاویه داشته باشید.
3 در شکل 6-13، نیروی افقی F: با اندازه 10 N به جعبه ای در یک طبقه اعمال می شود، اما جعبه نمی لغزد. سپس، به عنوان بزرگی بردار نیروی تکیه گاه F: از صفر افزایش می یابد، مقادیر زیر را افزایش، کاهش یا ثابت بمانید: (الف) مقدار نیروی اصطکاک:f روی جعبه؛ (ب) بزرگی نیروی نرمال F: روی جعبه از کف. (ج) حداکثر مقدار fs,max اندازه نیروی اصطکاک ایستا روی جعبه؟ (د) آیا جعبه در نهایت می لغزد؟

4 در سه آزمایش، سه نیروی افقی مختلف به یک بلوک که روی یک کانتر قرار دارد اعمال می شود. بزرگی نیرو عبارتند از F1 = 12 N، F2 = 8 N، و F3 = 4 N. در هر آزمایش، بلوک با وجود نیروی اعمال شده ثابت می ماند. نیروها را بر اساس (الف) بزرگی fs نیروی اصطکاکی استاتیک روی بلوک از روی میز و (ب) حداکثر مقدار fs، max آن نیرو، ..
5 اگر جعبه سیب را آنقدر به دیوار فشار دهید که جعبه نتواند به سمت پایین دیوار بلغزد، جهت (الف) نیروی اصطکاک ایستا:f روی جعبه از دیوار و (ب) نیروی طبیعی F: روی جعبه از دیوار چیست؟ اگر فشار خود را افزایش دهید، برای (ج) fs، (د) FN، و (ه) fs،max چه اتفاقی می‌افتد؟
6 در شکل 6-14، یک بلوک به جرم m ثابت نگه داشته شده است. نیروی اصطکاکی روی سطح شیب دار بر روی سطح شیب دار وارد می شود. یک نیروی F:، به سمت بالا رسانش می شود سطح شیب دار، سپس به بلوک اعمال می شود و به تدریج از صفر افزایش می یابد. در طول افزایش، چه اتفاقی برای دی واکنش و بزرگی نیروی اصطکاک روی بلوک؟

7 سوال 6 را مجدداً بررسی کنید اما با نیروی F: اکنون به سمت سطح شیب دار رسانش شده است. همانطور که اندازه F: از صفر افزایش می یابد، برای جهت و بزرگی نیروی اصطکاک روی بلوک چه اتفاقی می افتد؟
8 در شکل 6-15، نیروی افقی 100 نیوتن باید به عروسک 10 کیلوگرمی که در ابتدا روی یک طبقه بدون اصطکاک ساکن است، اعمال شود تا عروسک را شتاب دهد. یک بلوک 10 کیلوگرمی در بالای عروسک قرار دارد. ضریب اصطکاک m بین بلوک و عروسک مشخص نیست و بلوک ممکن است بلغزد. در واقع، تماس بین بلوک و عروسک ممکن است حتی بدون اصطکاک باشد. (الف) با در نظر گرفتن این احتمال، دامنه مقادیر ممکن برای بزرگی صفحه شتاب عروسک چقدر است ؟ (نکته: شما نیازی به محاسبات نوشتاری ندارید، فقط مقادیر شدید m را در نظر بگیرید.) (ب) محدوده ممکن برای بلوک بزرگی شتاب بلوک چقدر است ؟

9 شکل 6-16 نمای بالای مسیر یک سواری در پارک تفریحی را نشان می دهد که با سرعت ثابت از طریق پنج قوس دایره ای از شعاع های R، 2R، و 3R عبور می کند. کمان ها را با توجه به بزرگی نیروی مرکز روی سواری که در کمان حرکت می کند، رتبه بندی کنید.

10 در سال 1987، به عنوان یک شیرین کاری هالووین، دو غواص آسمانی در حالی که در غرب شیکاگو در حال سقوط آزاد بودند، یک کدو تنبل را به عقب و جلو رد کردند. این شیرین کاری بسیار سرگرم کننده بود تا اینکه آخرین غواص آسمان با کدو تنبل چتر خود را باز کرد. کدو تنبل از چنگال خود رها شد، حدود 0.5 کیلومتر سقوط کرد، سقف یک خانه را درید، به کف آشپزخانه برخورد کرد و در تمام آشپزخانه تازه بازسازی شده پاشید. از دید غواص آسمان و از دید کدو تنبل، چرا غواص آسمان کنترل کدو را از دست داد؟
11 شخصی که بر چرخ و فلک سوار می شود در مکان هایی حرکت می کند (1) بالا، (2) پایین، و (3) اندازه میانی. اگر چرخ با سرعت ثابت ب‌چرخد، این سه موقعیت را بر اساس (الف) بزرگی شتاب دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی فرد، (ب) بزرگی نیروی مرکز محور خالص وارد بر شخص، و (ج) اندازه رتبه‌بندی کنید. نیروی طبیعی وارد بر شخص،

قسمتی فهرست کتاب

12 طی یک پرواز معمولی در سال 1956، خلبان آزمایشی تام آتریج، جنگنده جت خود را برای آزمایش توپ های ماشینی 20 میلی متری هواپیما در یک شیرجه 20 درجه قرار داد. در حالی که در ارتفاع 4000 متری با سرعتی بیشتر از صوت حرکت می کرد، گلوله های زیادی شلیک کرد. سپس، پس از اجازه دادن به توپ‌ها برای خنک شدن، یک انفجار دیگر در فاصله 2000 متری شلیک کرد. سرعت او در آن زمان 344 متر بر ثانیه بود، سرعت دورها نسبت به او 730 متر بر ثانیه بود و او هنوز در حال شیرجه بود. تقریباً بلافاصله سایبان اطراف او خرد شد و ورودی هوای سمت راست او آسیب دید. در حالی که توانایی پرواز کمی باقی مانده بود، جت به یک منطقه جنگلی برخورد کرد، اما آتریج موفق شد از انفجار ناشی از آن فرار کند. توضیح دهید که ظاهراً دقیقاً پس از انفجار دوم گلوله‌های توپ چه اتفاقی افتاده است.

13 یک جعبه روی یک سطح شیب دار قرار دارد که در زاویه u نسبت به افقی قرار دارد. همانطور که u از صفر افزایش می یابد، و قبل از لغزش جعبه، افزایش، کاهش یا ثابت ماندن زیر را انجام دهید: (الف) مؤلفه نیروی گرانشی روی جعبه، در امتداد سطح شیب دار، (ب) بزرگی نیروی ایستا. نیروی اصطکاک وارد بر جعبه از سطح شیب دار، (ج) مؤلفه نیروی گرانشی روی جعبه، عمود بر سطح شیب دار، (د) مقدار نیروی نرمال وارد بر جعبه از سطح شیب دار، و (ه) حداکثر مقدار fs، حداکثر نیروی اصطکاک ساکن؟
چالش ها و مسائل
بخش 6-1 اصطکاک
•1 کف یک واگن راه آهن با جعبه های شل با ضریب اصطکاک ساکن 0.25 با کف بارگذاری شده است. اگر قطار در ابتدا با سرعت 48 کیلومتر در ساعت حرکت می کند، در چه فاصله کوتاهی می توان قطار را با شتاب ثابت بدون سر خوردن جعبه ها از روی زمین متوقف کرد؟
•2 در یک بازی پیکاپ خوابگاه، دانش آموزانی که در امتحانات پایانی دیوانه شده اند، از یک جارو برای به حرکت درآوردن کتاب حساب دیفرانسیل و انتگرال در امتداد راهرو خوابگاه استفاده می کنند. اگر کتاب 3.5 کیلوگرمی از حالت سکون به فاصله 0.90 متر توسط نیروی افقی 25 نیوتن از جارو رانده شود و سپس دارای سرعت 1.60 متر بر ثانیه باشد، ضریب اصطکاک جنبشی بین کتاب و کف چقدر است ؟
•3 یک دفتر اتاق خواب با وزن 45 کیلوگرم، شامل کشوها و لباس، روی زمین قرار دارد. الف) اگر ضریب اصطکاک استاتیکی بین دفتر و کف 0.45 باشد، مقدار حداقل نیروی افقی که یک فرد باید برای شروع حرکت دفتر اعمال کند چقدر است ؟ (ب) اگر کشوها و لباسها با جرم 17 کیلوگرم، قبل از فشار دادن دفتر خارج شوند، حداقل اندازه جدید چقدر است ؟

دانلود کتاب فیزیک هالیدی جلد 2

•4 یک خوک دوستدار اسلاید از یک سرسره 35 درجه به سمت پایین می لغزد و دوبرابر زمانی که برای سر خوردن از یک سرسره 35 درجه بدون اصطکاک لازم است، می لغزد. ضریب اصطکاک جنبشی بین خوک و لام چقدر است ؟
•5 یک بلوک 2.5 کیلوگرمی در ابتدا روی یک سطح افقی ساکن است. یک نیروی افقی F: با اندازه 6.0 N و یک نیروی عمودی P: هستند سپس روی بلوک اعمال می شود (شکل 6-17). ضرایب اصطکاک برای بلوک و سطح ms = 0.40 و mk = 0.25 است. تعیین اندازه نیروی اصطکاک وارد بر بلوک اگر قدر P: (الف) 8.0 نیوتن، (ب) 10 نیوتن، و (ج) 12 نیوتن باشد.

•6 بازیکن بیسبال با جرم m = 79 کیلوگرم، که به پایه دوم می لغزد، توسط نیروی اصطکاک قدر 470 نیوتن عقب می افتد. ضریب اصطکاک جنبشی mk بین بازیکن و زمین چقدر است ؟
•7 SSM ILW فردی با نیروی 220 نیوتن به صورت افقی هل می دهد روی یک جعبه 55 کیلوگرمی برای حرکت آن در یک طبقه هموار. ضریب اصطکاک جنبشی بین جعبه و کف 0.35 است. مقدار (الف) نیروی اصطکاک و (ب) شتاب جعبه چقدر است ؟
• 8 سنگ های کشویی مرموز. در امتداد مسیر دورافتاده Racetrack Playa در دره مرگ، کالیفرنیا، سنگ ها گاهی اوقات مسیرهای برجسته ای را در کف صحرا بیرون می کشند، گویی سنگ ها در حال مهاجرت هستند (شکل 6-18). برای سال‌ها کنجکاوی در مورد دلیل حرکت سنگ‌ها افزایش یافت. یک توضیح این بود که بادهای شدید در طی طوفان های بارانی گاه به گاه، سنگ های ناهموار را روی زمینی که در اثر باران نرم شده است می کشاند.
با توجه به اندازه گیری ها، ضریب اصطکاک جنبشی بین سنگ ها و زمین پلایای مرطوب حدود 0.80 است. چه نیروی افقی باید بر روی یک سنگ 20 کیلوگرمی (یک جرم معمولی) عمل کند تا حرکت سنگ را پس از شروع حرکت رگبار حفظ کند؟ (داستان با مسئله 37 ادامه دارد.)

•9 یک بلوک 3.5 کیلوگرمی در امتداد یک طبقه افقی توسط نیرویی رانده می شود F: با اندازه 15 نیوتن در یک زاویه u = 40 درجه با افقی (شکل 6-19). ضریب اصطکاک کی نتیک بین بلوک و کف 0.25 است. قدر (الف) نیروی اصطکاک روی بلوک از کف و (ب) شتاب بلوک را محاسبه کنید.

•10 شکل 6-20 یک بلوک در ابتدا ثابت به جرم m را در یک طبقه نشان می دهد. سپس نیرویی به بزرگی 0.500 میلی گرم در زاویه رو به بالا u = 20 درجه اعمال می شود. اگر ضرایب اصطکاک (a)ms = 0.600 و mk = 0.500 و (b)ms = 0.400 و mk = 0.300 باشد، بزرگی شتاب بلوک در سراسر لور چقدر است ؟

• 11 SSM یک جعبه 68 کیلوگرمی با کشیدن طنابی که به جعبه وصل شده و 158 بالاتر از سطح افقی متمایل است، روی یک طبقه کشیده می شود.
(الف) اگر ضریب اصطکاک ساکن 0.50 باشد، برای شروع حرکت جعبه، چه مقدار نیروی حداقلی از طناب لازم است؟
(ب) اگر mk = 0.35، قدر شتاب اولیه چقدر است جعبه
•12 در حدود سال 1915، هنری سینکوسکی از فیلادلفیا با گرفتن خروار با شست هر دست در یک طرف و انگشتان در طرف مقابل خود را از یک تیرک آویزان کرد (شکل 6-21). وزن دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی 79 کیلوگرم بود. اگر ضریب اصطکاک ایستا بین دست و تیر 70/0 باشد، کمترین مقدار نیروی طبیعی وارد بر خرطومی از هر انگشت شست یا طرف مقابل چقدر بود؟ (پس از آویزان کردن خود، سینکوسکی خود را روی خروار چانه کرد و سپس دست روی دست در امتداد خروار حرکت کرد. اگر فکر نمی‌کنید چنگ زدن سینکوسکی قابل توجه بود، سعی کنید شیرین کاری او را تکرار کنید.)

•13 یک کارگر به صورت افقی روی یک جعبه 35 کیلوگرمی با نیروی قدر 110 نیوتن فشار می دهد. ضریب اصطکاک ایستا بین جعبه و کف 0.37 است. (الف) مقدار fs,max در این شرایط چقدر است ؟ (ب) آیا جعبه حرکت می کند؟ (ج) نیروی اصطکاک بر روی جعبه از کف چقدر است ؟ (د) در مرحله بعد، فرض کنید کارگر دومی برای کمک به جعبه مستقیماً به سمت بالا می‌کشد. کمترین کشش عمودی که به اولین فشار 110 نیوتن کارگر اجازه می دهد جعبه را حرکت دهد چیست؟ (ه) اگر در عوض، کارگر دوم به صورت افقی بکشد تا کمک کند، کمترین کششی که جعبه را به حرکت در می آورد چیست؟
•14 شکل 6-22 مقطع جاده ای را نشان می دهد که به کناره کوه بریده شده است. خط جامد AA’ rep- از یک صفحه تخت ضعیف که امکان سر خوردن در امتداد آن وجود دارد ناراحت است. بلوک B مستقیماً بالای بزرگراه جدا استاز سنگ سربالایی توسط یک بزرگ رتبه بندی شده است. ترک (به نام مفصل)، به طوری که تنها اصطکاک بین بلوک و صفحه بستر مانع از سر خوردن می شود. جرم بلوک 1.8 × 107 کیلوگرم، زاویه شیب u صفحه بستر 24 درجه و ضریب اصطکاک استاتیک بین بلوک است. و هواپیما 0.63 است. (الف) نشان دهید که بلوک به زیر نمی لغزد این شرایط (ب) در مرحله بعد، آب به داخل محل اتصال نفوذ می کند و پس از انجماد منبسط می شود و نیروی F به موازات آن به بلوک وارد می شود. AA’. چه مقدار حداقلی از اندازه نیرو F باعث لغزش به پایین صفحه می شود؟

• 15 ضریب اصطکاک استاتیک بین تفلون و تخم مرغ اسکرامبل حدود 0.04 است. کوچک‌ترین زاویه ای از افقی که باعث می‌شود تخم‌مرغ‌ها در کف ماهیتابه با پوشش تفلون بلغزند، چیست؟
••16 سورتمه پنگوئن بارگیری شده با وزن 80 نیوتن روی صفحه ای قرار دارد که با زاویه u = 20 درجه نسبت به افقی متمایل است (شکل 6-23). بین سورتمه و هواپیما، ضریب اصطکاک استاتیک 0.25 و ضریب اصطکاک جنبشی 0.15 است. (الف) چیست ؟ کمترین اندازه نیروی F:، موازی با هواپیما، که قبل از سورتمه را از سر خوردن در هواپیما بیرون بیاورید؟ (ب) حداقل اندازه F که سورتمه را به سمت بالا حرکت می کند چقدر است ؟ (ج) چه مقدار F برای حرکت سورتمه به سمت بالا با سرعت ثابت مورد نیاز است؟

دانلود کتاب فیزیک هالیدی جلد دوم ویرایش دهم فارسی

••17 در شکل 6-24، یک نیروی P: بر روی بلوکی با وزن 45 نیوتن وارد عمل می شود. بلوک ابتدا روی صفحه ای با زاویه 15 درجه نسبت به افق در حالت سکون قرار دارد. جهت مثبت محور x روی صفحه است. بین بلوک و صفحه، ضریب اصطکاک استاتیک ms = 0.50 و ضریب اصطکاک جنبشی mk = 0.34 است. در نماد بردار یکا، نیروی اصطکاک وارد بر بلوک از صفحه چه زمانی است P: (a)(-5.0 N)ˆi، (b)(-8.0 N)ˆi، و (c)(-15 N)ˆi است؟
••18 شما به عنوان شاهد کارشناس در موردی شهادت می دهید که شامل تصادفی می شود که در آن اتومبیل A به عقب اتومبیل B سر خورده است که در چراغ قرمز در امتداد جاده ای که به سمت پایین تپه می رود متوقف شده است (شکل 6-25) . متوجه می‌شوید که شیب تپه u = 12.0 درجه است، زمانی که راننده ماشین A ماشین را در یک سرسره قرار داد، اتومبیل‌ها با فاصله d = 24.0 متر از هم جدا شدند (این خودرو فاقد سیستم ضد قفل خودکار خودکار بود)، و اینکه سرعت ماشین A در شروع ترمز v0 = 18.0 m/s بود. اگر ضریب اصطکاک جنبشی بود، ماشین A با چه سرعتی به ماشین B برخورد کرد (الف) 0.60 (سطح جاده خشک) و (ب) 0.10 (سطح جاده پوشیده از برگ های مرطوب)؟

••19 یک نیروی افقی 12 N F: یک بلوک با وزن 5.0 نیوتن را به دیوار عمودی فشار می دهد (شکل 6-26). ضریب اصطکاک استاتیکی بین دیوار و بلوک 0.60 و ضریب اصطکاک جنبشی 0.40 است. فرض کنید بلوک در ابتدا حرکت نمی کند. (الف) آیا بلوک حرکت می کند؟ (ب) در نماد بردار یکا، نیروی وارد بر بلوک از دیوار چقدر است ؟

••20 در شکل 6-27، یک جعبه Cheerios (جرم mC = 1.0 کیلوگرم) و یک جعبه Wheaties (جرم mW = 3.0 کیلوگرم) در یک سطح افقی توسط یک نیروی افقی شتاب می گیرند. F: روی جعبه Cheerios اعمال می شود. بزرگی نیروی اصطکاک روی جعبه Cheerios 2.0 نیوتن است و مقدار نیروی اصطکاک روی جعبه Wheaties برابر است با 4.0 N. اگر اندازه F: 12 N باشد، اندازه آن چقدر است ؟ از جعبه Cheerios به جعبه Wheaties وارد می شود؟

••21 یک جعبه ماسه در ابتدا ثابت باید به وسیله کابلی که کشش آن نباید از 1100 نیوتن تجاوز کند روی یک طبقه کشیده شود. ضریب اصطکاک ساکن بین جعبه و کف 0.35 است. (الف) زاویه بین کابل و افقی چقدر باید باشد تا بیشترین مقدار ممکن ماسه کشیده شود و (ب) وزن ماسه و جعبه در آن شرایط چقدر است ؟
••22 در شکل 6-23، یک سورتمه در یک صفحه شیبدار توسط یک طناب که مستقیماً صفحه را به بالا می کشد، نگه داشته می شود. سورتمه باید در آستانه بالا رفتن از هواپیما باشد. در شکل 6-28، اندازه F مورد نیاز از نیروی طناب روی سورتمه در مقابل طیفی از مقادیر برای ضریب اصطکاک ساکن رسم می شود. فاصله بین سورتمه و هواپیما: F1 = 2.0 N، F2 = 5.0 N و m2 = 0.50. هواپیما در چه زاویه ای قرار دارد؟

••23 وقتی سه بلوک در شکل 6-29 از حالت سکون خارج می شوند، با اندازه شتاب می گیرند. 0.500 m/s2. بلوک 1 دارای جرم M، بلوک 2 دارای 2M و بلوک 3 دارای 2M است. ضریب اصطکاک جنبشی بین بلوک 2 و جدول چقدر است ؟

••24 یک بلوک 4.10 کیلوگرمی در امتداد یک طبقه توسط دانلود کتاب حرکت شناسی آرتی فلوید اعمالی ثابت که افقی است و دارای اندازه 40.0 نیوتن است رانده می شود. شکل 6-30 سرعت بلوک v را در برابر زمان t نشان می دهد که بلوک در امتداد یک محور x در حرکت می کند. کف. مقیاس محور عمودی شکل برابر با 5.0 متر بر ثانیه تنظیم می شود. ضریب اصطکاک جنبشی بین بلوک و کف چقدر است ؟

••25 B 25 SSM WWW بلوک در شکل 6-31 711 نیوتن وزن دارد. ضریب اصطکاک استاتیک بین بلوک و میز 0.25 است. زاویه u 30 درجه است. فرض کنید طناب بین B و گره افقی است. حداکثر وزن بلوک A را که سیستم برای آن ساکن خواهد بود، بیابید.

••26 شکل 6-32 سه جعبه را نشان می دهد که روی یک بتن رانده می شوند طبقه توسط نیروی افقی F: به اندازه 440 نیوتن. جرم جعبه ها m1 = 30.0 کیلوگرم، m2 = 10.0 کیلوگرم، و m3 = 20.0 کیلوگرم است. ضریب اصطکاک جنبشی بین کف و هر یک از جعبه ها 0.700 است. (الف) اندازه F32 نیروی وارد بر جعبه 3 از جعبه 2 چقدر است ؟ (ب) اگر جعبه ها سپس روی یک کف صیقلی بلغزند، جایی که ضریب اصطکاک جنبشی کمتر از 0.700 است، آیا اندازه F32 بیشتر، کمتر از یا همان زمانی است که ضریب 0.700 بود

دانلود کتاب فیزیک هالیدی جلد سوم ویرایش دهم فارسی

••27 جسم A در شکل 6-33 102 نیوتن وزن دارد و جسم B 32 نیوتن وزن دارد. ضرایب اصطکاک بین A و شیب ms = 0.56 و mk = 0.25 است. زاویه u 40 درجه است. بگذارید جهت مثبت یک محور x به سمت شیب باشد. در نمادگذاری بردار یکا، اگر A در ابتدا (الف) در حالت سکون باشد، (ب) از شیب به سمت بالا حرکت کند و (ج) از شیب به سمت پایین حرکت کند، شتاب A چقدر است ؟

••28 در شکل 6-33، دو بلوک روی یک قرقره به هم متصل شده اند. جرم بلوک A 10 کیلوگرم است و ضریب اصطکاک جنبشی بین A و شیب 0.20 است. زاویه u شیب 30 درجه است. بلوک A با سرعت ثابت از شیب پایین می لغزد. جرم بلوک B چقدر است ؟ فرض کنید طناب اتصال جرم ناچیزی دارد. (عملکرد قرقره فقط تغییر جهت دادن طناب است.)
••29 در شکل 6-34، بلوک های A و B به ترتیب دارای وزن 44 نیوتن و 22 نیوتن هستند. (الف) حداقل وزن بلوک C را برای جلوگیری از لغزش A در صورتی که ms بین A و جدول 0.20 باشد، تعیین کنید. (ب) بلوک C ناگهان از A برداشته می شود. اگر دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی بین A و جدول 0.15 باشد، شتاب بلوک A چقدر است ؟

•• 30 جعبه اسباب بازی و محتویات آن دارای وزن ترکیبی 180 نیوتن است. ضریب اصطکاک استاتیک بین جعبه و کف اسباب بازی 0.42 است. کودک در شکل 6-35 سعی می کند با کشیدن یک طناب متصل، قفسه جعبه را روی زمین حرکت دهد. (الف) اگر u 42 درجه است، مقدار آن چقدر است ؟ مقدار نیروی F: که کودک برای قرار دادن آن باید روی طناب اعمال کند؟ جعبه در آستانه حرکت؟ (ب) یک عبارت برای اندازه F که برای قرار دادن جعبه در آستانه حرکت به عنوان تابعی از زاویه u لازم است بنویسید. (c)مقدار u را که F برای آن حداقل است و (d)آن حداقل مقدار را تعیین کنید.

••31 SSM دو بلوک، با وزن های 3.6 نیوتن و 7.2 نیوتن، توسط یک رشته بدون جرم به هم متصل شده و یک صفحه شیبدار 30 درجه به پایین می لغزند. ضریب ضریب اصطکاک جنبشی بین بلوک سبکتر و صفحه 0.10 است و ضریب بین بلوک سنگین تر و صفحه برابر است. 0.20. با فرض اینکه بلوک سبک تر منتهی می شود، (الف) مقدار شتاب بلوک ها و (ب) کشش رشته کشیده را پیدا کنید.

کتاب PDF

••32 یک بلوک توسط نیروی ثابتی که در زاویه u رو به پایین اعمال می‌شود، در یک طبقه رانده می‌شود (شکل 6-19). شکل 6-36 بزرگی شتاب را در مقابل طیفی از مقادیر برای ضریب اصطکاک جنبشی mk بین بلوک و کف نشان می دهد: a1 = 3.0 m/s2، mk2 = 0.20، و mk3 = 0.40. ارزش تو چیست؟

•••33 SSM یک قایق 1000 کیلوگرمی با سرعت 90 کیلومتر در ساعت در حال حرکت است که موتور آن خاموش است. مقدار نیروی اصطکاک :f بین قایق و آب متناسب با سرعت v قایق است: fk = 70v که v بر حسب متر بر ثانیه و fk بر حسب نیوتن است. زمان لازم برای کاهش سرعت قایق به 45 کیلومتر در ساعت را پیدا کنید.
•••34 در شکل 6-37، یک دال با جرم m1 = 40 kg بر روی یک طبقه بدون اصطکاک قرار دارد و یک بلوک با جرم m2 = 10 kg در بالای دال قرار دارد. بین بلوک و دال، ضریب اصطکاک ساکن 0.60 و ضریب اصطکاک جنبشی 0.40 است. یک نیروی افقی F: با اندازه 100 نیوتن شروع به کشیدن مستقیم می کند. بلوک، همانطور که نشان داده شده است. در نمادگذاری یکا بردار، شتاب های حاصل از (الف) بلوک و (ب) دال چیست؟

•••35 ILW دو بلوک (m = 16 کیلوگرم و M = 88 کیلوگرم) در شکل 6-38 به یکدیگر متصل نیستند. ضریب- ضریب اصطکاک استاتیک بین بلوک ها ms = 0.38 است، اما سطح زیر بلوک بزرگتر بدون اصطکاک است. حداقل مقدار نیروی افقی F: مورد نیاز برای جلوگیری از لغزش بلوک کوچکتر به پایین بلوک بزرگتر چقدر است ؟

بخش 6-2 نیروی پساو سرعت پایانه
• 36 سرعت پایانی یک غواص آسمانی 160 کیلومتر در ساعت در مکان عقاب پهن و 310 کیلومتر در ساعت در مکان دماغه ای است. با فرض اینکه ضریب کشش غواص C از یک مکان به مکان دیگر تغییر نمی کند، نسبت سطح مقطع موثر A را در مکان کندتر به موقعیت سریعتر بیابید.
••37 ادامه مسئله 8. حال فرض کنید که معادله. 6-14 مقدار نیروی پسا هوا را بر روی سنگ معمولی 20 کیلوگرمی نشان می دهد که سطح مقطع عمودی 0.040 متر مربع را به باد نشان می دهد و دارای ضریب پسا C 0.80 است. چگالی هوا را 1.21 کیلوگرم بر متر مکعب و ضریب اصطکاک جنبشی را 0.80 در نظر بگیرید. الف) بر حسب کیلومتر در ساعت، چه سرعت باد V در امتداد زمین برای حفظ حرکت سنگ پس از شروع حرکت لازم است؟ از آنجایی که بادهای امتداد زمین توسط زمین کند می شوند، سرعت بادهای گزارش شده برای طوفان ها اغلب در ارتفاع 10 متری اندازه گیری می شوند. سرعت باد را 2.00 برابر سرعت باد در امتداد زمین فرض کنید. (ب) برای پاسخ شما به (الف)، چه سرعت باد برای طوفان گزارش می شود؟ (ج) آیا این مقدار برای باد با سرعت بالا در طوفان معقول است؟ (داستان با مشکل 65 ادامه دارد.)
••38 معادله را فرض کنید. 6-14 نیروی کشش را روی صندلی خلبان به اضافه پس از پرتاب شدن آنها از هواپیمایی که به صورت افقی با سرعت 1300 کیلومتر در ساعت پرتاب می شود، نشان می دهد. همچنین فرض کنید که جرم صندلی برابر با جرم خلبان است و ضریب پسا آن برابر با یک غواص آسمان است. حدس منطقی از جرم خلبان و با استفاده از مقدار vt مناسب از جدول 6-1، اندازه (الف) نیروی کشش روی خلبان + صندلی و (ب) کاهش افقی آنها تسریع (بر حسب g)، هر دو درست پس از خروج. (نتیجه ی (الف) باید یک نیاز مهندسی را نشان دهد: صندلی باید دارای یک مانع محافظ برای منحرف کردن انفجار اولیه باد از سر خلبان باشد.)

دانلود کتاب فیزیک هالیدی جلد سوم

••39 نسبت نیروی پسا جتی که با سرعت 1000 کیلومتر در ساعت در ارتفاع 10 کیلومتری پرواز می کند به نیروی پسا در یک ترابری پیشران که با نصف این سرعت و ارتفاع پرواز می کند، محاسبه کنید. چگالی هوا 0.38 کیلوگرم بر متر مکعب در 10 کیلومتر و 0.67 کیلوگرم بر متر مکعب در 5 کیلومتر است. فرض کنید که هواپیماها دارای سطح مقطع موثر و ضریب پسا C یکسانی هستند.

••40 در اسکی سرعتی در سراشیبی، یک اسکی باز هم توسط نیروی کشش هوا روی جسم و هم نیروی اصطکاک جنبشی روی اسکی عقب می افتد. (الف) فرض کنید زاویه شیب u = 40.0 درجه است، برف خشک است. با ضریب اصطکاک جنبشی m = 0.0400، جرم اسکی باز و تجهیزات m = 85.0 کیلوگرم است، سطح مقطع اسکی باز A = 1.30 m2، ضریب پساC = 0.150 و چگالی هوا 1.20 کیلوگرم بر متر مکعب است. (الف) سرعت پایانه چقدر است ؟ (ب) اگر یک اسکی باز بتواند با تنظیم، مثلاً موقعیت دست، C را با مقدار کمی dC تغییر دهد، تغییرات مربوطه در سرعت ترمینال چقدر است ؟
بخش 6-3 حرکت دایره ای یکنواخت
•41 یک گربه در یک چرخ و فلک ثابت در یک پارک تفریحی، در شعاع 5.4 متری از مرکز سواری چرت می زند. سپس اپراتور سواری را روشن می کند و آن را به سرعت چرخش مناسب خود یعنی یک چرخش کامل در هر 6.0 ثانیه می رساند. کمترین ضریب اصطکاک ایستا بین گربه و چرخ و فلک که به گربه اجازه می دهد در جای خود بماند، بدون سر خوردن (یا گربه چسبیده) چقدر است . با پنجه هایش می زند)؟
•42 فرض کنید ضریب اصطکاک ایستا بین جاده و لاستیک خودرو 0.60 باشد و خودرو فاقد بالابر منفی باشد. چه سرعتی ماشین را در آستانه لغزش قرار می دهد زیرا یک منحنی تراز به شعاع 30.5 متر را می چرخد؟
•43 ILW اگر سرعت دوچرخه سوار 29 کیلومتر در ساعت و فاصله بین لاستیک و مسیر 0.32 میلی ثانیه باشد، کوچکترین شعاع یک مسیر بدون کرانه (تخت) که دوچرخه سوار می تواند دور آن حرکت کند چقدر است ؟
•44 تیم جامائیکا در طول دوی باب دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی المپیک، با سرعت 96.6 کیلومتر بر ساعت به شعاع 7.6 متر می‌پیچد. شتاب آنها بر حسب g چقدر است ؟
••45 SSM ILW دانش آموزی با وزن 667 نیوتن سوار یک چرخ و فلک به طور پیوسته می چرخد (دانش آموز راست می نشیند). در بالاترین نقطه، اندازه نیروی نرمال F: روی دانش آموز از صندلی 556 شمالی است. (الف) آیا دانش آموز در آنجا احساس “سبک” یا “سنگینی” می کند؟ ب) اندازه F: در پایین ترین نقطه چقدر است ؟ اگر سرعت چرخ دو برابر شده است، اندازه FN در (c)بالاترین و (d)پایین ترین نقطه چقدر است ؟
••46 یک افسر پلیس در تعقیب و گریز ماشین خود را از یک پیچ دایره ای به شعاع 300 متر با سرعت ثابت 80.0 کیلومتر در ساعت می رانند. جرم او است 55.0 کیلوگرم (الف) اندازه و(ب) زاویه (نسبت به عمودی) نیروی خالص افسر روی صندلی ماشین چیست؟ (نکته: نیروهای افقی و عمودی را در نظر بگیرید.)
••47 یک معتاد به حرکت دایره ای با وزن 80 کیلوگرم چرخ و فلک را در یک دایره عمودی به شعاع 10 متر با سرعت ثابت 6.1 متر بر ثانیه می چرخد. الف) دوره حرکت چقدر است ؟ وقتی هر دو از (ب) بالاترین نقطه مسیر دایره‌ای و (ج) از پایین‌ترین نقطه عبور می‌کنند، نیروی طبیعی وارد بر معتاد از روی صندلی چقدر است ؟
••48 یک ماشین ترن هوایی در یک شهربازی در صورت بارگیری کامل با مسافران، وزنی معادل 1200 کیلوگرم دارد. وقتی ماشین از بالای تپه ای مدور به شعاع 18 متر می گذرد، فرض کنید سرعت آن تغییر نمی کند. در بالای تپه، اگر سرعت خودرو = () () () ؟ () () = /؟
••-؟

دانلود رایگان کتاب کامل فیزیک هالیدی - فارسی

دانلود کتاب فیزیک هالیدی - فارسی

URL: https://pdf-ketab.ir/download/pdf/book/8c/

نویسنده: saman

امتیازدهی ویرایشگر:
5