فرآیند حل مساله دینامیک
فرآیند حل مساله دینامیک :
در حل مسایل دینامیک نیرو های وارد بر جسم مورد بررسی قرار می گیرد و آنچه مورد محاسبه قرار می گیرد عموما شتاب حرکت جسم است که در اینجا به روال کلی حل مسایل ساده دینامیک می پردازم.
1) برای حل اینگونه مسایل بر خلاف مسایل سینماتیک ، رسم شکلی حتی الامکان ساده از جسم و تکیه گاه های آن ضروری به مظر می رسد . به این ترتیب درک فیزیکی بهتری برای حل مساله به دست می آید.
2) در مرحله بعد تمامی نیروهای وارد بر جسم را با جزییات کامل باید بر روی شکل مشخص نمود
3) انتخاب دستگاه مختصات متناسب با مساله از ضروریات دیگر است.انتخاب دستگاه در جواب مساله تاثیری ندارد اما روال حل مساله به کمک دستگاه مختصات آسان تر صورت می پذیرد . به عبارتی انتخاب دستگاه مناسب فرآیند حل مساله را تسهیل می کند.
در انتخاب جهت محور ها دو گزینه باید مورد توجه قرار گیرد.که به ترتیب اولویت عبارتند از جهت حرکت جسم و گزینه دوم که باید مورد توجه قرار گیرد اینست که دستگاه مناسب به لحاظ زاویه با افق دستگاهی است که در آن حداقل ممکن تعداد نیروها با محور های مختصات زاویه غیر صفر داشته باشند.
اما به لحاظ سوی محور ها باید گفت سوای از بحث راستگرد بودن دستگاه ، سوی مثبت محور ها بهتر است که هم سوی با حرکت یا شتاب مثبت جسم قرار گیرد .
خلاصه اینکه انتخاب دستگاه مناسب در حل مسایل پیچیده تر جزو لاینفک حل مساله می باشد.
4) پس از انتخاب دستگاه محور های مختصات مناسب لازم است نیرو هایی که با محور ها زاویه غیر صفر دارند ابتدا بر روی محور ها تصویر شوند به عبارت دیگر مولفه های نیروهای زاویه دار را بر روی محور ها مشخص نماییم و پس آن به جای در نظر گرفتن خود نیرو ، مولفه های نیرو را در معادلات تحلیلی وارد کنیم.
5) پس از طی مراحل فوق باید برآیند نیروهای مشخص شده را در راستای هر محور به طور جداگانه در قانون دوم نیوتن استفاده نموده و معدلات حرکت را در راستای محور های مختلف به طور جداگانه بنویسیم.
بدین ترتیب دستگاهی خطی شامل دو یا سه معادله (بسته به ابعاد مساله) بدست می آید که این معادلات معمولا مستقل از یکدیگر نمی باشند.با حل دستگاه بدست آمده می توان شتاب حرکت را در راستای محور های مختلف بدست آورد.
پس از آن اگر سرعت –زمان –مکان حرکت جسم مورد سوال مساله باشد با یک مساله سینماتیک مواجه خواهیم بود که می توان در بحث دیگری به طور مفصل به آن پرداخت.
از همکاران محترم و دانش آموزان عزیز خواهشمندم در تکمیل یا تصحیح مطلب فوق نظرات خود را ارایه فرمایید.
ای عزیز !