سرعت ثابت چيست؟

[poria]

دوستان سلام 2 تا سوال داشتم
1- این که میگن اگر توپی را با سرعت ثابت از نقطه A به سمت زمین پرتاب کنیم پس از بازگشت تا ارتفاعی بالاتر از نقطه A بالا می رود ؟ اصلا سرعت ثابت به چی میگن؟
2- تو بعضی سوال ها من دیدم که میگن توپی را از بالای تپه رها می کنیم بعد یک جا فقط ارتفاع رو میدن میگن فقط انرژی پتانسیل گرانشی داره گاهی اوقات علاوه بر ارتفاع سرعت رو هم میدن میگن علاوه بر انرژی پتانسیل گرانشی انرژی جنبشی هم داره گاهی هم هر ارتفاع و هم سرعت رو میدن میگن فقط انرژی پتانسیل گرانشی داره اخه بالاخره باید چه جوری فرق اینا رو بفهمیم؟
با تشکر

[aseman1375]

علیک سلام
جواب سوال اولتون اینه چون توپ در لحظه پرتاب با سرعت به طرف زمین پرتاب می کنیم اگه نگاه کنی انرژی پتانسیل و علاوه بر اون انرزی جنبشی هم داره بعد چون وقتی توپ خورد به زمین و برگشت(من فرض می کنم اصطکاک نداریم )
در حداکثر ارتفاعی که میتونه از زمین بگیره سرعتش صفره در نتیجه 1/2mv^2 برابر صفره ,در نتیجه وقتی توپ دوباره برگشت بالا بیشتر میره بالا چون انرزی جنبشی میشه پتانسیل
1/2mv^2+mgh=mgh
^ نماد توان
/نماد تقسیم
طرف راست که فقط mgh است ا ارتفاع حداکثر وقتی برگشت
و اون طرف h ارتفاع اول است که از تونجا توپ و پرتاب میکنیم


شاید هم هرچی گفتم اشتباه بود ولی فکر نکنم

[poria]

شما میگید در حداکثر ارتفاعی که میتونه از زمین بگیره سرعتش صفره در نتیجه 1/2mv^2 برابر صفره ,در نتیجه وقتی توپ دوباره برگشت بالا بیشتر

خوب برای چی سرعتش صفره؟

[aseman1375]

شما میگید در حداکثر ارتفاعی که میتونه از زمین بگیره سرعتش صفره در نتیجه 1/2mv^2 برابر صفره ,در نتیجه وقتی توپ دوباره برگشت بالا بیشتر

خوب برای چی سرعتش صفره؟

یه سوال اگه یه چیزی با یه سرعتی به سمت شما بیاد (مثلا ماشین یا قطار ) حالا اگه شما به سمت مخالف حرکتش;; نیرو وارد کنید تا به سمت کاملا مخالف (180درجه)حرکتش دهید درحالی که سرعت داره اولا قبل از ایتکه به سمت خالف حرکتش سرعت بگیره سرعتش چند میشه (صفر میشه درسته ؟)
زمین هم به اون توپ خالف حرکت توپ ;;که حرکت توپ رو به بالاست نیرویی وارد میکنه به سمت پایین در نتیجه قبلا از اینکه شروه به حرکت رو به پایین بکنه اول سرعتش باید صفر بشه ( اگه به جواب درسته بعله گفته باشید اگه گفته اید نه سوال بپرسید تا واضح تر بگم )

[poria]

دوست عزیز حرف شما درست ولی شما میگین با یه سرعتی ولی اینجا من گفتم سرعت ثابت خوب فرق اینا چیه اصلا اول یه توضیحی درباره سرعت ثابت بدین بعد اگه میشه سوال دوم رو هم جواب بدین.
با تشکر

[mrfane]

دوستان سلام 2 تا سوال داشتم
1- این که میگن اگر توپی را با سرعت ثابت از نقطه A به سمت زمین پرتاب کنیم پس از بازگشت تا ارتفاعی بالاتر از نقطه A بالا می رود ؟ اصلا سرعت ثابت به چی میگن؟
2- تو بعضی سوال ها من دیدم که میگن توپی را از بالای تپه رها می کنیم بعد یک جا فقط ارتفاع رو میدن میگن فقط انرژی پتانسیل گرانشی داره گاهی اوقات علاوه بر ارتفاع سرعت رو هم میدن میگن علاوه بر انرژی پتانسیل گرانشی انرژی جنبشی هم داره گاهی هم هر ارتفاع و هم سرعت رو میدن میگن فقط انرژی پتانسیل گرانشی داره اخه بالاخره باید چه جوری فرق اینا رو بفهمیم؟
با تشکر

سلام خدمت همه دوستان

1- متن سؤال اولتون اشتباهه. حالا یا معلمتون اشتباه تایپی داشته، یا شما سؤال را بد مقل می کنید. سرعت توپ در چنین مساله ای اصلا ثابت نیست؛ بلکه شتابدار است.

2- انرژی هر جسمی، از دو قسمت تشکیل شده: پتانسیل و جنبشی. هر کدام از این دو قسمت به روشی متفاوت محاسبه می شوند:
انرژی جنبشی: خیلی تمیز و راحت از رابطه: [tex]K=1/2mV^2[/tex] محاسبه می شود. پس اگر جسمی ساکن باشد، انرژی جنبشی ندارد.
انرژی پتانسیل: رابطه محاسبه پتانسیل گرانشی اینه: [tex]U=mgh[/tex] اما نکته ای هم داره:
در رابطه بالا h ارتفاع جسم است، اما ارتفاع از کجا تا جسم؟ از سطح زمین؟ از مرکز زمین؟ از بالاترین نقطه مسیر؟ از پایین ترین نقطه مسیر؟
واقعیت اینه که ما همیشه با «اختلاف پتانسیل» کار داریم. نه با مقدار خود پتانسیل. در هیچ فرقی نمی کند که پتانسیل را از کجا حساب کنیم. در هر مسأله، یک نقطه دلخواه را انتخاب می کنیم و همه ارتفاع ها را از آن نقطه می سنجیم. آن نقطه دلخواه را «مبداء پتانسیل» می نامیم. پس اگر جسم ما به مبداء پتانسیل برسد، انرژی پتانسل مساوی صفر دارد.

[poria]

خوب الان جواب سوال اول من چی شد؟

[mrfane]

خوب الان جواب سوال اول من چی شد؟

بهتره متن دقیق سؤوال را بفرمایید تا با هم بررسی کنیم. اگر یک توضیح کامل درباره روش و مراحل حل مسائل کار و انرژی می خواهید به کتاب درسی مراجعه فرمایید.

[عطر یاس]

اصلا سرعت ثابت به چی میگن؟

سرعت ثابت یعنی اینکه جسمی وقتی داره حرکت میکنه، نه سرعتش تغییر کنه و نه جهتش .

وقتی جسمی که در حال حرکت هست تغییر سرعت میده به اون حرکت میگن حرکت شتابدار....

[poria]

دوستان عزیز
این سوال رو از یه کتابی من دیدم که گفته بود توپی را از ارتفاع معینی از سطح زمین رها می کنیم . اگر بخواهیم توپ تا ارتفاع بیش تری بالا بیاید چی نظری دارید؟
بعد جواب داده بود باید توپ را با سرعت اولیه به سمت زمین پرتاب کنیم

خوب من میدونم سرعت ثابت چیه ولی نمیدونم ایا این اتفاق میوفته و اگر میوفته یه دلیلی باید داشته باشه؟

[aseman1375]

با سلام دوباره من در تموم اون توضیحاتی که دادم منظورم سرعت اولیه و یا سرعت در لحظه ی برخورد به زمین بوده و یاسرعت در نقطه اوج که برابر صفره اصلا من در مورد سرعت متوسط توضیح ندادم (اصلا حواسم به سرعت متوسط نبود ) و منظورم سرعت اولیه بوده وقتی شما توپ و به سمت زمین با یه سرعتی پرتاب می کنید سرعت اولیه داره نه متوسط
ولی خوب اگه منظورتون از این سوال:

خوب من میدونم سرعت ثابت چیه ولی نمیدونم ایا این اتفاق میوفته و اگر میوفته یه دلیلی باید داشته باشه؟

اینه که چرا اگه سرعت اولیه داشته باشه بالاتر از دفعه قبل میره جوابش
این بود که قبلا گفتم شرمنده ببخشید

[poria]

smile039 با سلام دوباره من در تموم اون توضیحاتی که دادم منظورم سرعت اولیه و یا سرعت در لحظه ی برخورد به زمین بوده و یاسرعت در نقطه اوج که برابر صفره اصلا من در مورد سرعت متوسط توضیح ندادم (اصلا حواسم به سرعت متوسط نبود ) و منظورم سرعت اولیه بوده وقتی شما توپ و به سمت زمین با یه سرعتی پرتاب می کنید سرعت اولیه داره نه متوسط
ولی خوب اگه منظورتون از این سوال:

خوب من میدونم سرعت ثابت چیه ولی نمیدونم ایا این اتفاق میوفته و اگر میوفته یه دلیلی باید داشته باشه؟

اینه که چرا اگه سرعت اولیه داشته باشه بالاتر از دفعه قبل میره جوابش
این بود که قبلا گفتم شرمنده ببخشید

دوستان عزیز یا من خنگم یا شما منظورتون رو درست نمیگید

[mrfane]

دوستان عزیز
این سوال رو از یه کتابی من دیدم که گفته بود توپی را از ارتفاع معینی از سطح زمین رها می کنیم . اگر بخواهیم توپ تا ارتفاع بیش تری بالا بیاید چی نظری دارید؟
بعد جواب داده بود باید توپ را با سرعت اولیه به سمت زمین پرتاب کنیم

خوب من میدونم سرعت ثابت چیه ولی نمیدونم ایا این اتفاق میوفته و اگر میوفته یه دلیلی باید داشته باشه؟

خوب صورت سؤال تغییر کرد. حالا یک سؤال خوب داریم و باید یک جواب خوب بهش داد.

یک جواب اینه: امتحان کنید. وقتی چیزی را به سمت زمین پرتاب می کنید، ارتفاع بیشتری به بالا بر می گردد. (لطفا این کار را بکنید. جدی! )

توضیح درباره روش محاسبه:
- من شرایطی را در نظر می گیرم که توپ بدون سرعت اولیه رها شود. جواب مسأله کوتاه تر از توضیحات پایین است. من سعی می کنم موضوع را برای شما روشن کنم. سپس با توصیف کیفی (بدون محاسبه) درباره شرایطی که توپ سرعت اولیه داشته باشد قضاوت خواهیم کرد.
- هر بار در چند لحظه مختلف از توپ عکس می گیریم و در همان لحظه ها وضعیت توپ را بررسی می کنیم. (نه بین لحظه ها)
- طبق قانون پایستگی انرژی می دانیم که انرژی توپ قرار نیست کم یا اضافه شود؛ بلکه از حالت جنبشی به پتانسیل و بالعکس تبدیل می شود. پس اگر من انرژی کل توپ در یک لحظه دلخواه را داشته باشم، در واقع انرژی کل آن در همه لحظه ها را داردم.
- خواهید دید که می توانم انرژی کل توپ در لحظه شروع حرکت را محاسبه کنم. و در لحظه های بعدی، با دانستن ارتفاع توپ (و در نتیجه انرژی پتانسیل توپ) انرژی جنبشی (و سرعت) را به دست خواهم آورد.
- ما 2 نوع انرژی برای توپ می شناسیم: پتانسیل و جنبشی. انرژی پتانسیل متناسب با ارتفاع توپ و انرژی چنیشی متناسب با سرعت توپ است.
- ضمنا در این مسأله من سطح زمین را به عنوان مبداء پتانسیل در نظر می گیرم. به زودی مشاهده خواهید کرد که این انتخاب محاسبه من را ساده تر می کند. ولی شما هر جای دلخواه دیگری را نیز می توانید به عنوان مبداء پتانسیل بگیرید.

بررسی مسأله:
فرض کنید توپ از ارتفاع h بدون سرعت اولیه رها شود.
همه می دانیم که توپ به زمین می افتد. یعنی به تدریج ارتفاع آن کم می شود. (کم شدن ارتفاع یعنی کم شدن انرژی پتانسیل) و به تدریج به سرعت توپ نیز اضافه می شود (افزایش انرژی جنبشی) در طول مدت سقوط توپ انرژی پتانسیل به جنبشی تبدیل می شود. تا این که توپ به زمین برخورد کند. ما با فرایند برخورد توپ با زمین کاری نداریم. فقط می دانیم که در نتیجه این برخورد توپ با همان سرعتی که به زمین برخورد کرده، (به سمت بالا) بر می گردد. در ادامه حرکت و در طول مدت بالا رفتن توپ، انرژی جنبشی توپ به پتانسیل تبدیل می شود به طوری که در کل مسیر همواره قانون بقای انرژی رعایت شود. (یعنی [tex]K+U[/tex] ثابت است)
با این تفاسیر من انتظار دارم شما حدس بزنید که توپ در مسیر برگشت، تا چه ارتفاعی بالا خواهد رفت؟

در ادامه مقدار انرژی در چند لحظه مهم حرکت را محاسبه می کنیم:
لحظه (الف) در لحظه رها شدن توپ از دست (آغاز حرکت): سرعت توپ صفر است. (چرا؟) پس انرژی جنبشی توپ هم صفر است. همچنین ارتفاع توپ نسبت به زمین برابر با h است. پس کل انرژی جسم در لحظه (الف) برابر است با:

[tex]E_1=K+U=(1/2)mV^2 + mgh = 0+mgh[/tex]

لحظه (ب) یک لحظه پیش از برخورد توپ با زمین: توپ با سرعت مشخصی حرکت می کند. این سرعت را [tex]V_1[/tex] می نامیم. پس توپ مقداری انرژی جنبشی دارد. همچنین ارتفاع توپ از سطح زمین صفر است. پس انرژی پتانسیل ندارد. پس کل انرژی حسم در لحظه (ب) برابر است با:

[tex]E_2=K+U=(1/2)mV^2 + mgh = (1/2)mV_1^2+0[/tex]

انتظار دارم شما بتوانید مقدار [tex]V_1[/tex] را بر حسب h محاسبه بفرمایید.

لحظه (ج) یک لحظه بعد از برخورد توپ با زمین: شرایط در این لحظه دقیقا شبیه به لحظه (ب) است. با این تفاوت که جهت سرعت تغییر کرده است. با توجه به این که جهت سرعت تأثیری روی انرژی جنبشی ندارد، انرژی لحظه (ج) با انرژی لحظه (ب) مساوی است.

[tex]E_3=E_2[/tex]

لحظه (د) وقتی که توپ به ارتفاع h می رسد: در این نقطه همه انرژی جنبشی مجددا به پتانسیل تبدیل شده است. پس سرعت توپ صفر می شود. پس کل انرژی توپ عبارتست از:

[tex]E_4=K+U=(1/2)mV^2 + mgh = 0+mgh[/tex]

بررسی حالت پرتاب توپ با سرعت اولیه:
خوب. حالا اگر توپ را (از همان ارتفاع h) به صورت عمودی به سمت پایین پرتاب کنم، در لحظه شروع حرکت، توپ مقداری انرژی جنبشی نیز خواهد داشت . پس انرژی آن از مقدار E_1 محاسبه شده در بالا بیشتر خواهد بود. پس در بازگشت نیز وقتی به ارتفاع h می رسد، هنوز مقداری انرژی جنبشی دارد. پس هنوز می تواند به مسیر خود به سمت بالا ادامه دهد تا باقی انرژی جنبشی اش هم به پتانسیل تبدیل شود.

[aseman1375]

1- این که میگن اگر توپی را با سرعت ثابت از نقطه A به سمت زمین پرتاب کنیم پس از بازگشت تا ارتفاعی بالاتر از نقطه A بالا می رود ؟ اصلا سرعت ثابت به چی میگن؟

در اینجا سرعت ثابتی وجود نداره منظور سرعت اولیه است نه سرعت ثابت چون زمین داره توپو به طرف خودش میکشه در نتیجه سرعت توپ ثابت نیست و متغییره مثلا اگه به سمت بالا پرتاب کنید سرعتش یواش یواش کم میشه بعد صفر میشه بعد شروع میکنه به سمت پایین اومدن پس سرعت ثابت نیست

(اگه بخواد سرعت ثابت باشه باید یه نیرویی به اندازه نیروی زمین به توپ به طرف بالا وارد بشه تا نیروی زمینو خنثی کنه مثلا اگه تو دستتون یه توپ بگیرید و توپ و حرکت ندید اون زمان شما نیرویی به اندازه ی زمین به توپ وارد کینید تا حرکت نکنه )


(انصافا تو اولین پست و دومین من بد توضیح دادم و درباره نیروی ثابت توضیح ندادم و درباره سرعت اولیه حرف زدم این شد که شما گیج شدید)

[poria]

خیلی تشکر از همه دوستان تازه سر عقل اومدم