X
تبلیغات
فیزیک - گهواره ی نیوتن
گهواره نیوتن

                                 Balls.gif

                      در حرکت یک جسم تا هنگامی که فقط نیروهای پایستار (conservative )  بر آن اثر می کند مانند حالتی که جسم در مسیر بدون اصطکاک حرکت کند . قانون بقای انرژی مکانیکی صادق است . یعنی فرضا اگر از انرژی پتانسیل کم شود به همان اندازه به انرژی جنبشی اضافه می شود بطوریکه مجموع ایندو ثابت می ماند .

                                       E1=E2                                     

                                U1+K1=U2+K2                 

            و در صورتیکه نیروی غیر پایستار مانند اصطکاک بر جسم اثر کند انرژی مکانیکی دیگر ثابت نمی ماند و باندازه کار آن نیروی غیر پایستار در آن جابجایی  انرژی مکانیکی تغییر می کند . 

              نیروی غیر پایستار     E2-E1=W

              این روابط در صورتی صحیح هستند که یک یا چند جسم بدون برخورد در حال حرکت باشند . ولی اگر دو یاچند جسم با هم برخورد داشته باشند علاوه بر قانون بقای انرژی مکانیکی  قانون بقای اندازه حرکت نیز صادق است . یعنی اندازه حرکت کل دستگاه قبل از برخورد برابر اندازه حرکت بعد از برخورد خواهد بود .

            اندازه حرکت را با P  نشان می دهیم و از رابطه زیر محاسبه می شود

                                      P=mv

              قبل از برخورد P1+P2=P1+P2بعداز برخورد

          دليل اين موضوع آن است كه همينطور كه مي دانيم اگر از اندازه حركت ( تكانه ) نسبت به زمان مشتق بگيريم نيرو بدست مي آيد . در هنگام برخورد دوجسم اگر نيرويي از خارج بر آنها وارد نشود ( نيرو صفر باشد )پس مي بايستي مشتق اندازه حركت نسبت به زمان صفر باشد و اين بدان معني است كه اندازه حركت بايد ثابت بماند .

            پس در گهواره نيوتن علاوه بر بقاي انرژي جنبشي در لحظه برخورد بايستي بقاي اندازه حركت نيز داشته باشيم .

۱ ) بقای انرژی :     بعد از برخورد   K1+K2=K1+K2  قبل از برخورد

۲) بقای اندازه حرکت :   بعد از برخورد  P1+P2=P1+P2  قبل از برخورد

           برای آنکه این دو قانون برقرار باشند الزاما بایستی اگر یک گلوله به بقیه گلوله ها برخورد کند از طرف دیگر نیز فقط یک گلوله با همان سرعت از بقیه جدا شود و در صورتیکه دو گلوله را با بقیه گلوله ها برخورد دهیم از آنطرف نیز دو گلوله جدا خواهد شد .