منبع:http://www.iran-eng.com

1 - مقدمه

از دوران کودکی به خاطر داریم که وقتی فرفره ی کوچکی را با کمک نیروی انگشتان خود می چرخانیم فرفره حول محورش و روی نوک تیز خود شروع به چرخش میکرد.بدون چرخش فرفره،امکان ایستادن فرفره روی نوکش وجود نداشت.در واقع چرخش فرفره حول محورش موجب پایداری و حفظ جهت فرفره میشد.این توضیح ساده مبنای کارکرد ژیروسکوپ های مکانیکی میباشد و از ان منظر،زمین نیز یک ژیروسکوپ است که به علت دوران ،محور خود را در فضا ثابت نگه میدارد.

طبق اصل بقای اندازه  حرکت زاویه ای،هر جسم متقارن در حال چرخش سعی دارد جهت خود را همواره در فضا حفظ کند.از این رو اگر یک جسم متقارن را با دور بالا بچرخانیم و اطراف آنرا با یاتاقان و بلبرینگ آزاد بگذاریم که نیروهای خارجی بر آن اعمال نشود،یا  چرخش  قابی که جسم درون آن دوران میکند،جهت چرخش جسم دوار تغییر نمی کند،بنابراین میتوانیم با کمک این وسیله در اجسام متحرک جهت چرخش جسم دوار تغییر نمیکند،بنابراین میتوانیم با کمک این وسیله در اجسام متحرک جهت ثابتی داشته باشیم که وضعیت فعلی خود را درهر لحظه با آن مقایسه نماییم و لذا موقعیت زاویه ای و محاسبه سرعت تغییر سرعت زاویه ای را بدست آوریم.

عضو اصلی ژیروسکوپ های مکانیکی،یک دستگاه دوار یا روتور است که معمولا با سرعت زیاذ حول محور تقارن خود دوران میکند این سرعت از 3000تا 300000 دور در دقیقه می باشد لذا در اثر اینرسی جرم دوار،اندازه حرکت(ممنتوم)نشبتا بزرگی ایجاد میشود.اگر یاتاقان بندی محور چرخش را در طوقه ای معلق تعبیه کنیم به نحوی که گشتاور خارجی به آن وارد نشود،با وجود تمام حرکت های قاب،محور چرخش روتور همواره به جهت ثابتی اشاره میکند و موقعیت خود را در فضا حفظ میکند.با این روش میتوان جهت و یا محورهای ثابتی را برای وسیله نقلیه تعریف کرد که هرگونه حرکت زاویه ای نسبت به این محورها سنجیده شود.

2 - تاریخچه

کلمه ژیروسکوپ واژه ی یونانی است که از دو بخش جایرو به معنای دوران و اسکوپ به معنای نشان دادن است.به این ترتیب معنای تحت اللفظی آن دوران نما  است که بیان گر وظیفه آن نیز میباشد.نخستین پدیده ی ژیروسکوپی ،125 سال قبل از میلاد حضرت مسیح توسط ایرخوس کشف شد.تا زمان نیوتن یعنی اواخر قرن 17 میلادی،تنوع چندانی در این خصوص صورت نگرفت.اما در قرن 18،برخی محققین مانند اولر،تحقیقات قابل ملاحظه ای در دینامیکی اجسام دوار صورت دادند.در همین قرن،در انگلستان درباره ایجاد یک افق مصنوعی برای کشتی ها،بررسی  هایی عمل آمد.به این منظور از یک قرقره دوار استفاده شد که یک آینه مسطح مصنوعی برای کشتی ها،بررسی هایی عمل آمد. به این منظور از یک قرقره دوار استفاده شد که یک آینه مسطح عمود بر امتداد محور چرخش آن قرار داشت.

در اواسط قرن 19،فوکو،دانشمند فرانسوی برای نشان دادن دوران زمین از یک ژیروسکوپ استفاده کرد که این ار بعلت نداشتن یک موتور الکتریکی مناسب ،به شکل دقیقی انجام نگرفت.همین دانشمند بود که برای نخستین بار در سال 1852 میلادی نام ژیروسکوپ را برای آن برگزید و در سال 1900 شخصی آلمانی به نام آنشوش کامف تصمیم به ساختن زیر دریایی برای کاوش در قطب شمال گرفت.اما وسایل هدایت و راهیابی دقیق برای این کار وجود نداشت.به ویژه قطب نماهای مغناطیسی در محدوده قطب شمال به دلیل وجود میدان های مغناطیسی قوی،از دقت و عملکرد صحیح می افتادند.از این رو تلاش کرد تا قطب نمای دیگری که مستقل از خواص مغناطیسی عمل کند ?بسازد . تلاش وی منجر به به ساخت قطب نمایی شد که بر اساس خواص ژیروسکوپی کار میکرد و آنرا قطب نما قطب نمای ژیروسکوپی نام نهادند.این قطب نما،در واقع نخستین وسیله دقیق هدایت و راه یابی است که بر اساس اصول اینرسی کار میکرد. پیشرفت صنعت و پدیدار شدن وسایل نقلیه فضایی،لزوم ابداع و هدایت  و کنترل دقیق را بیش از پیش آشکار ساخت.به ویژه وقوع جنگ جهانی اول و دوم و تولید نسل های جدید انواع هواپیما و موشک ها،دانشمندان و محقیقین را به نحو بارزی بر آن داشت تا در زمینه ابداع وسایل دقیق تر و با کیفیت بالاتر تلاش بیشتری صورت دهند.قدم اساسی  دراین زمینه طی جنگ جهانی دوم در دانشگاه  ام آی تی آمریکا برداشته شد که تحت سرپرستی شخصی به نام چارلز دراپر،ژیروسکوپ هایی دقیق و کوچک برای نصب روی هواپیما ساخته شد که بخاطر مین تلاشهایش او را آقای جایرو لقب نهادند.پس از جنگ جهانی دوم،روش هدایت و ناوبری اینرسی به عنوان روشی دقیق و قابل اعتماد برای هدایت وسایل فضایی ساخته شد.نخستین سامانه هدایت که بطور کامل بر مبنای اصول اینرسی توسط ژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها عمل می کرد و در آن از یاتاقان های گازی برای تعلیق طوقه ها استفاده شده بود،در سال 1950مورد آژمایش پروازی قرار گرفت.امروزه نیز سامانه هدایت اینرسی ،بعنوان یکی از مهم ترین روشها برای هدایت و کنترل در امر هوانوردی و فضانوردی و همچنین هدایت هدایت موشک ها،کشتی ها و زیردریای ها بطور گسترده مورد استفاده قرار دارد و به تبع این امر،انواع مختلفی ازژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها اختراع ششده اند که درین مقاله به آنها پرداخته خواهد شد.

3 - ساختمان اساسی انواع ژیروسکوپ

ژیروسکوپ از نظرساختمان به دو دسته یک درجه آژادی و دو درجه آزادی تقسیم میشود که درین تقسیم بندی ها،توانایی حرکت روتور نسبت به چارچوب یا بدنه ژیروسکوپ مورد نظر است.اگر روتور علاوه بر حرکت دورانی خود حول محور چرخش،بتواند حول یک محور دیگر دوران کند،به آن ژیروسکوپ یک درجه آزادی میکویند و چنان چه بتواند حول دو محور دیگر د.ران کند،به آن ژیروسکوپ دو درجه ای اطلاق میشود. درینجا به اختصار به معرفی هر یک ازین ژیروسکوپ ها می پردازیم.

3 - 1 - ژیروسکوپ دو درجه آزادی

این ژیروسکوپ نخستین نوع ژیروسکوپ است و بیش تر در سامانه های کنترل آتش،وسایل کنترل موقعیت و قطب نماهای ژیروسکوپی از آن استفاده میشود.این نوع ژیروسکوپ را( ژیروسکوپ دو محوره)یا (ژیروسکوپ سه بدنه ای )نیز مینامند.این نوع ژیروسکوپ ،افزون بر محور چرخش روتور دارای دو محور دوران دیگر نیز میباشد که توسط دو عدد طوقه معلق درونی و بیرونی فراهم شده است و در حالت عادی محور چرخش و این دو نسبت به هم متعامد هستند.مجموعه طوقه داخل(که در واقع  تکیه گاه چرخش را فراهم میکند)،محور چرخش  و روتور را مجموعه دوار میگویند.تکیه گاه های طوقه داخلی در طوقه خارجی قرار دارد که میتواند در ان دوران کند.طوقه خارجی نیز به نوبه خود،درون تکیه گاه هایی قرار دارد که در بدنه ژیروسکوپ تعبیه شده و میتواند داخل آنها حرکت دورانی داشته باشد.برای اندازهگیری حرکت های محور چرخش حول دو محور طوقه داخلی و خارجی از نوع حس کننده-که در امتداد این محور ها سوار شدخ است-استفاده میشود.همچنین برای ایجاد حرکت های عمدی و مشخص و اندازه گیری شده محور رخش حول این دو محور،از وسایل محرکه مختلفی مانند مولد گشتاور استفاده میشود.

3 - 2 - ژِیروسکوپ یک درجه آزادی

ژیروسکوپ یک درجه آزادی،نوع تکمیل شده ژِیروسکوپ دو درجه آزادی بوده و پس از آن به وجود آمده است.درین نوع ژیروسکوپ،سه محور متعامد مشخص وجود دارد که عبارتند از محور ورودی(که بدنه حول آن دوران میکند)محورخروجی(که محور دوران طوقه نسبت به بدنه است)و محور چرخش در ابتدا این سه محور کاملا بر هم عمودند.روتور این نوع ژیروسکوپ،به جز حرکت حول چرخش،تنها میتواند حول یک امتداد دیگر یعنی امتداد محور طوقه داخلی،دوران نماید(نسبت به بدنه جایرو)ژیروسکوپ سک درجه آزادی را میتوان در حالت کلی به سه دسته تقسیم کرد:

ژیروسکوپ های سرعتی: درین نوع،عامل بازگرداندن طوقه مجموعه دوار به وضعیت اولیه،سک نصر الاستیک مانند فنر است و برای تعیین سرعت زاویه ای وسیله نقلیه ای-که ژیروسکوپ روی آن سوار شده-بکار مسرود و در چنین حالتی،محور ورودی عمود بر دو محور چرخش و طوقه است.

ژیروسکوپ های انتگرالی:  درین نوع،عامل اصلی مقاومت در برابر دوران طوقه مجموعه دوار حول محور خودش نسبت به بدنه ژیروسکوپ،گشتاور ناشی از دمپینگ سیالی با لزجت بالا است و  برای اندازه گیری جابجایی دورانی بکار میرود.درین ژیروسکوپ،چون مجموعه دوار در یک سیال شناور است،اصطکاک تکیه گاه های محور خروجی کاهش میابد و در نتیجه خطای ژیروسکوپ کم میشود.

ژیروسکوپ های مقید: چنانه در زیروسکوپ انتگرالی از سیال با لزجت کم و یا گاز استفاده میشود،درین صورت واکنش قابل توجهی به عنوان گشتاور ناشی از دمپینگ سیال نداریم و تنها عاملی که سعی میکند از خارج شدن طوقه از وضعیت اولیه جلوگیری کند،واکنش اینرسی مجموعه دوار است.به چنین ژیروسکوپ هایی،ژیروسکوپ مقید میگویند.

4 - تقسیم بندی ژیروسکوپ ها

علاوه بر تقسیم بندی بر حسب تعداد درجات آزادی،ژیروسکوپ ها را میتوان بر حسب نوع کاربرد نیز تقسیم بندی نمود.براین مبنا،ژیروسکوپ ها به چهار رده تقسیم میشوند.

4 - 1 - ژیروسکوپ هایی که در بخش هدایت و ناوبری کاربرد دارند:

وظیفه اصلی این ژیروسکوپ ها،ایجاد امتداد هایی معین در فضای اینرسی است.این نوع ژیروسکوپ ها،بسیار دقیق بوده و توانایی حس کنندگی بالایی دارند.خطای آنها کم بوده و بیشتر در هواپیما ها،بالگردها،فضا پیماهاو موشک های دوربرد به کار میرود.

 4 - 2 - ژیروسکوپ هایی که در بخش پایداری و کنترل بکار میرود:

وظیفه این نوع ژیروسکوپ ها،حس کردن و کنترل حرکات زاویه ای است.این ژیروسکوپ ها نیاز به دقت های بکار رفته در ژیروسکوپ های نوع4-1 را ندارد.این نوع ژیروسکوپ ها در هواپیماها و موشک ها بکار میرود که البته وظیفه آنها نسبت به ژیروسکوپ های هدایت و ناوبری متفاوت است.

 4 - 3 - ژیروسکوپ هایی که در درگیری،هدف یابی و در پاییداری و کنترل آنتن وسائل فضایی بکار میروند:

این نوع ژیروسکوپ،در موشک هایی  که صفحه رادار آنها روی هدف قفل میشود و به این ترتیب،موشک را تا رسیدن به هدف هدایت میکند،کاربرد دارد.

4 - 4 - ژیروسکوپ هایی که برای تجزیه تحلیل اطلاعات پروازی(در حین پرواز یا پس از آن)بکار میرود.

5 - انواع ژیروسکوپ

5 - 1 - ژیروسکوپ های DTG:

این ژیروسکوپ که بر اساس اندازه حرکت زاویه ای عمل میکند،تقریبا در سال 1960 ابداع شد.درین ژیروسکوپ،عامل اصلی دوران،یک موتور الکتریکی است که محور دوار آن توسط زوج میله دیگری با خاصیت فنر پیچشی دارند-به طوقه متصل شده است.خود طوقه نیز توسط زوج میله دیگری با خاصیت فنرپیچشی به روتور-که بر خلاف انواع پیشین در قسمت بیرونی طوقه قرار دارد-متصل است.خاصیت این دو زوج میله های فنری این است که در یک سرعت خاص از دوران-که به آن حالت تشدید میگویند-عملکرد آنها به گونه ای است که دستگاه مانند یک ژیروسکوپ روتور آزاد عمل میکند.این ژیروسکوپ ها از نظر ابعاد بسیار کوچک و سبک هستند.

 5 - 2 - ژیروسکوپ های لیزری:

این ژِروسکوپ،بر خلاف ژیروسکوپ های قبلی دارای هیچ جسم تحرکی که ایجاد اندازه حرکت خطی یا زاویه ای کند نیست.لکن از آنجا که کاربرد آن شبیه ژیروسکوپ های معمولی برای اندازه گیری دوران است،آن را در زمره ژیروسکوپ های رده بندی میکنند.درین ژیروسکوپ از دو پرتو نورلیزر در یک مسیر بسته و در دو جهت مخالف استفاده میشود.نخستین نمونه تجاری آن در هواپیماهای بوئینگ 757-756و ایرباس310 بکار رفته است.مزیت آن،درقابلیت اطمینان بیشتر،دامنه دینامیکی وسیع ترو مقاومت خوب در مقابل شتاب های زیاد است.

5 - 3 - ژیروسکوپ های فیبر نوری:

این ژیروسکوپ ، تحقق  آخرین اندیشه های بشردر ساخت ژیروسکوپ است.چرا  که در نوع خود کوچک بوده و بطور آنی روشن میشود،عمر طولانی دارد،احتیاجی به خدمات نگهداری نداشته و ارزان است.همچنین احتیاج به سامانه تعلیق طوقه ای ندارند.مبنای عملکرد این ژیروسکوپ،شبیه ژیروسکوپ لیزری است،با این تفاوت که در آن به جای لیزر از یک نور پولاریزه استفاده میشود.این فناوری در اواسط دهه ی 1970 در دانشگاه یوتای آمریکا ابداع شد.

5 - 4 - ژیروسکوپ دیاپازونی:

نوع دیگری از ژیروسکوپ ها ? که بر اساس اندازه حرکت خطی عمل میکند-از سامانه حفظ تعادل برخی حشرات الهام گرفته شده است.این حشرات با استفاده از دو عضو غضروفی مرتعش کوچک ?که در طرفین بدنشان قرار دارد-تعادل خود را حفظ میکنند.ژیروسکوپی که براین مبنا ساخته شده است،به آن ژیروسکوپ دیاپازونی یا ژیروسکوپ ارتعاشی میگویند.روی پایه اصلی این ژیروسکوپ،دو شاخک فلزی (شبیه دیاپازون) قرار دارد که توسط آهنربای الکتریکی به نوسان در می آید.این نوسانات در جهت عکس یکدیگر است یعنی یا از هم دور میشود یا بهم نزدیک میشوند.در اثر این دو حرکت،هر ذره مادی از شاخک ها،دارای مولفه شتاب کوریولیس خواهد شد که راستای این شتاب در امتداد محور x است.

در این پست...

دانلود حل المسائل فصل اول با حجم 605.14_Kb

دانلود حل المسائل فصل دوم با حجم 10.56_Mb

دانلود حل المسائل فصل سوم با حجم 16.28_Mb

دانلود حل المسائل فصل چهارم با حجم 4.96_Mb

دانلود حل المسائل فصل پنجم با حجم 8.88_Mb

اندازه فایل	4 مگابايت

دانلود

منبع اینجا

منبع:http://msauk-kh.blogfa.com/

مرجع: مرجع مهندسی مکانیک

پسورد: www.chechel.blogfa.com

نام کتاب : جزوه دینامیک

زبان : فارسی

نویسنده : دکتر رضا انصاری

نوع فایل : PDF

حجم کتاب : 5.8MB

تعداد صفحات : 128

درس دینامیک از دروش اصولی رشته مهندسی مکانیک است که در رشته های مهندسی کشتی سازی و هوافضا نیز تدریس می شود.این جزوه تایپ شده و مصور دکتر رضا انصاری است که بسیار روان و ساده به تدریس پرداخته است.

پسورد فایل : www.lianbooks.com

لینک دانلود کتاب

اصطكاك در زندگی ما نقش دو گانه دارد :

1-حركت اجسام را كند می كند باعث مالش و فرسودگی می شود و انرژی را به صورت گرما تلف می كند .

2-اگر اصطكاك نبود اصلا نمی توانستیم راه برویم یا اتومبیل را به حركت در بیاوریم یا  

خودمان را از طناب بالا بكشیم .

(1) نیروی اصطكاك متناسب با نیروی است كه دو جسم را به هم می فشارد .

(2) نیروی اصطكاك بستگی محسوسی به مساحت سطح تماس دو جسم ندارد .

(3) نیروی اصطكاك در سرعت های نسبتا كم مستقل از سرعت است .

جالب است بدانیم كه ویژگی های اول و دوم را برای اولین بار  لئوناردو داوینچی در اوایل قرن شانزدهم كشف كرده بود اما اما حدود دو قرن بعد دانشمند دیگری به نام  آمونتوس اهل فرانسه مستقیما آن را همراه سومی  كشف و منتشر كرد. ویژگی اول معقول به نظر میرسد ولی دومی شاید قدری عجیب بنماید . برای درك ویژگی دوم باید توجه داشت كه سطح ظاهری تماس با سطح واقعی تماس فرق دارد . حتی بهترین سطوح صیقلی هم در مقیاس میكروسكوپی واقعا صاف نیست . دو جسم در واقع فقط در نوك تپه ها با هم در تماس اند كه مساحت مجموع این قله ها مسلما بسیار كمتر از مساحت سطح ظاهری است .

حالا اگر جسمی به شكل مكعب مستطیل را یكبار از طرف سطح بزرگ وبار دیگر از طرف سطح كوچكش روی روی جسم دیگری قرار دهیم . درست است كه در حالت دوم تعداد قله هایی كه در تماس با پستی – بلندیهای جسم دیگر قرار میگیرد كمتر است .اما در عوض هر یك از این قله ها در اثر فشار بیشتری كه در یافت می كند تخت تر شده است . یعنی در هر دو حالت بار روی مساحت واقعی یكسانی تقسیم می شود به این ترتیب اصطكاك با آنكه به مساحت سطح واقعی تماس بستگی دارد ولی مستقل از مساحت سطح ظاهری است

در مقیاس ماكروسكوپیكی  طبیعی است فرض كنیم كه هر چه سطوح زبرتر باشند اصطكاك میان آنها بیشتر است . سطوحی كه زبری آنها قابل رویت است . البته هر چه این سطوح را بیشتر سمباده بزنیم  اصطحكاك میان آنها كمتر می شود ولی اگر آنها را بیش از حد معینی صیقل بدهیم اتفاق عجیبی می افتد : اصطكاك دوباره به تدریج زیاد میشود  .

1-برآمدگیهای میكروسكوپیكی دو سطح صیقلی فلزی به هم جوش سرد می خورند و در نتیجه نوعی چسبندگی سطحی بین دو جسم ایجاد می شود كه برای شكستن این اتصالات كه دائما تشكیل می شوند و لغزاندن دو جسم روی یكدیگر باید انرژی صرف شود .

2-در اثر مالش دو سطح بسیار صیقلی شده به یكدیگر بار الكتریكی از یكی به یكی دیگر انتقال می یابد و درنتیجه بین اتمهای رویه این اجسام جاذبه الكتروستاتیكی به وجود می آید .

اصطكاك ایستایی و اصطكاك  جنبشی

اگر جسم حركت نكند معنی اش این است كه نیرویی در خلاف جهت f ودرست مساوی با آن به جسم اثر می كند این نیرو نیروی اصطكاك ایستایی  است كه با Fs مشخص می كنیم . وقتی F=0 باشد Fs هم مساوی صفر است . حالا اگر F را افزایش بدهیم  Fs هم پا به پای آن بزرگتر می شود البته فقط تا وقتی كه به یك مقدار ماكزیموم برسد . اگر نیروی كه اعمال می كنیم از ماكزیموم Fs بیشتر شود جسم شروع به لغزش می كند و اصطكاك جنبشی كه آن را با Fk شنان می دهیم وارد كار می شود .

در سرعتهای كم نیروی اصطكاك بلا فاصله بعد ا ز شروع  لغزش افت می كند . در سرعت های بالا Fk با افزایش سرعت یا ثابت میماند یا به تدریج كم می شود . در سرعت های نسبتا كم اصطكاك به صورت تركیبی از اصطكاك های  ایستایی و جنبشی ظاهر می شود   در این موارد یكی از اجسام دارای حركت گیردار و مقطع می شود و معمولا صدای ناهنجاری تولید می كند .

نیرویی كه دو جسم را در سطح تماس  به هم می فشارد  در واقع همان نیروی عمودی N است كه هر یك از اجسام در جهت عمود بر سطح تماس مشتركشان به یكدیگر وارد می كنند .

ضریب این تناسب یك عدد بی بعد (نسبت دو نیرو ) است كه به آن ضریب اصطكاك جنبشی می گویند از آنجایی كه F و N هم جهت نیستند در نتیجه این رابطه برداری نیست .

برای دو جسم معین ضریب اصطكاك ممكن است به عوامل متعددی مثل زبری و تمیزی و دما وآلودگی و رطوبت وغیره ....  بستگی داشته باشد . ولی این مدل در مورد سطح خشك و در سرعتهای نسبتا كم تقریب خوب و مناسبی است .

اصطكاك غلتشی

به چرخ یا توپ كه روی زمین می غلتد اصطكاك غلتشی اثر می كند . این نوع اصطكاك معمولا از اصطكاك جنبشی یا لغزشی بسیار كوچكتر است .

جهت اصطكاك غلتشی بستگی به این دارد كه غلتش آزاد یا واداشته باشد .

در غلتش واداشته : چرخ در محل تماس با زمین نیرویی به طرف عقب به جاده وارد می كند همین نیروست كه در جاده های خاكی سنگریزه ها را بن عقب پرتاب می كند جاده هم عكس العمل این نیرو را توسط اصطكاك به طرف جلو به چرخ وارد می كند و در واقع همین نیروست كه به اتومبیل یا دوچرخه شتاب می دهد و آن را به جلو می راند . پس در غلتش واداشته نیروی اصطكاك در جهت حركت چرخ رو به جلو است .

بیشترین نیروی كه جاده می تواند به چرخ وارد كند نمی تواند از حداكثر نیروی اصطكاك ایستایی میان چرخ و جاده بیشتر باشد .اگر نیروی چرخاننده بیش از این باشد غلتش با لغزش همراه می شود .

در غلتش آزاد : نیروی اصطكاك غلتشی به طرف عقب اثر می كند و حركت چرخ را كند می كند . علت اصطكاك غلتشی آن است كه محل تماس جسم غلتان وسطح در اثر فرورفتگی یكی از این دو یا هر دو عملا گسترده می شود و جسم غلتان موقع بیرون آمدن از این چاله ضربه ای به عقب دریافت می كند .

در این آزمایش مقدار اصطكاك ایستایی و اصطكاك جنبشی را بدست می آوریم .

                       Http://WwW.esCap.MihanBlog.Com

وقتی یک جسم را از ارتفاعی رها میکنیم در لحظه رها شدن(زمانی که سرعت جسم صفر است وهنوز جسم شروع به سقوط نکرده) فقط یک نیرو به جسم وارد میشود و آن نیرویی جز نیروی وزن جسم نیست.که در این حالت جسم حرکتی شتابدار در جهت نیروی وزن پیدا میکند.ولی از لحظه ای که جسم شروع به حرکت میکند نیروی مقاومت هوا وارد عمل میشود.

از آنجا که حرکت جسم شتابدار است و هر لحظه به سرعت جسم افزوده میشود ولی نکته قابل توجه این است که با افزایش سرعت جسم نیروی مفومت هوا نیز افزایش می یابد.برای اثبات این موضوع می توان به مثالی ساده رجوع کرد:فرض کنید شما سوار بر ماشین و با سرعت 20km/h در حرکتید.دست خود را از پنجره بیرون میبرید مطمئنا نسیم ملایمی حس میکنید ولی اگر سرعت ماشین 180km/h بود چطور؟ اگر در چنین سرعتی دست خود را از پنجره بیرون ببرید باز هم نسیم ملایمی احساس میکنید؟ این نیرو که به دست شما وارد میشود همان نیروی مقاومت هوا است که با افزایش سرعت شما افزایش می یابد.

حال در سقوط  آزاد آنقدر سرعت جسم افزایش می یابد که نیروی مقاومت هوا با سرعت جسم برابر میشود.در این حالت شتاب جسم طبق رابطه (mg-fh=ma   ==> a=g-fh/m) صفر میشود.وجسم از این لحظه به بعد با سرعت ثابتی که به آن سرعت حد میگوییم سقوط میکند.البته سرعت حد در تمامی اجسام ثابت نیست بلکه به جرم و شکل هندسی جسم بستگی دارد(که در واقع همان چگالی جسم است که برای این موضوع میتوان بالن ها را مثال زد که با وجود وزن زیاد،چون حجم آنها خیلی زیاد است،چگالی کمی دارند و گاهی چگالی آنها از چگالی هوا کمتر میشود که در این صورت نه تنها سقوط نمی کنند بلکه به طرف بالا حرکت میکنند.عکس این موضوع شهاب سنگ ها هستند که چگالی آنها بسیار بالاست(حجم کم و جرم نسبتا زیاد) به همین دلیل با سرعت زیادی سقوط میکنند.

در مورد قسمت های بعدی سوال که سقوط شهاب سنگ هاست باید بگم که وقتی یک شهاب سنگ با سرعت بسیار زیاد به جو زمین میرسد.به علت اصطهکاک با هوا مقدار زیادی از جرم خود را از دست میدهند.در این حالت سرعت آنها به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد(می توان گفت که برخورد شهاب سنگ ها با جو زمین همانند برخورد آنها با یک دیوار است) و سپس با سرعت حد خود که متناسب با جرم باقیمانده آنهاست سقوط میکنند.

دینامیک از استاد مجید شمسی پور دریافت جزوه حجم 7.36 مگابایت

*** پسورد فایل های فوقwww.chechel.blogfa.com می باشد(تمام حروف بصورت کوچک می باشد)***

پسورد : www.ejozve.ir   دانلود مستقیم  ( برای دانلود کلیک کنید)

دانلود

دانلود از سرور2

دانلود از سرور3

کتاب سیستم های دینامیکی نوشته آقای دکتر Albert C.J. Luo در ۴۵۸ صفحه می باشد. این کتاب مشکلات سیستم های دینامیکی واقعی، مانند رفتار سیستم های تعلیق راه آهن، ارتعاشات غیر خطی و کنترل کاربردی در تولید ذغال سنگ و . . .  را به تفصیل مورد بحث قرار می دهد. این کتاب ایده آل برای مهندسان و محققان دانشگاهی مشغول به کار مانند مهندسی مکانیک و کنترل و همچنین ریاضیات کاربردی است.