یه سوال فیزیک ...!؟

[reza395]

این از بدیهیات فیزیک میکانیک ه اکثر دوستان هم متاسفانه اشتباه گفتند.

حالت 2 اتفاق میفته..
چون این سوال هیچ ربطی به بودن یا نبودن خلا و وزن اسانسور یا شخص داخلش نداره..
چون شتاب هردو مساویه..
اگر مقاومت هوا رو در نظر نگیریم..حالت بی وزنی داریم..
اگر مقاومت هوا رو در نظر بگیریم ..که حالت بی وزنی اینجا نداریم..
شتاب کابین بدلیل مقاومت هوا کمتر از 9.81 متر بر مجذور ثانیه هست. (بسته به شکل هندسی کابین نه وزنش).. مثلا فرض کنید 8.81 متر بر مجذور ثانیه.

بنابراین اگه در این حالت ترازویی زیر پلی شخص باشه, وزنی که نشون میده برابره با جرم شخص ضربدر یک.(9.81 منهای 8.81 !)..یعنی تقریبا یک دهم وزنش روی زمین.

والسلام! من موندم 3 صفحه در مورد چی بحث میکنید!!

اینقد طول تفسیر نداره که !!

نگاه کن عزیز من
هر جسمی وزنش بیشتر باشه اگه از اصطکاک هوا صرف نظر کنیم چون در این مثال هم با توجه به شکل آسانسور و سطح تماس آن با مولکول های هوا اینقدر ناچیزه که می شه ازش صرف نظر کرد سریع تر میاد پایین پس چی شد ؟
هر جسمی که سنگین تر زود تر می خوره زمین ( اگه از اصطکاک هوا چشم پوشی کنیم . چرا چشم پوشی کنیم ؟ چون خیلی ناچیزه البته در این مثال ) خوب تا اینجاشو قبول داری ؟؟؟ اگه با فرمول حال می کنی اینم فرمول سرعت
k=1/2mv^2


حالا نکته اساسی اینجاست که وزن آسانسور 10 برابر وزن یارو هست اگه مثلا بیان از تو یه هوا پیما یه چتربازه بدون چتر را با یک آسانسور بندازن رو زمین قطعا کدوم یکی زودتر می خوره زمین ؟ آسانسوره دیگه , چون سنگین تره
حالا فرض کن این یارو چتربازه تو آسانسور باشه و پرتش کنند پایین بدیهیست که کلش می خوره به تاق آسانسور

حالا هر جاشو قبول نکردی بگو تا با دلیل و منطق برات توضیح بدم

 

[reza395]

عزیزم اینی که نوشتی mها از طرفین میره!!!
shervinrv درست میگه شماره 3 میشه

همینجوری عشقی که نمی شه بره , یه شرایط خاص خودشو داره

 

[Amadea]

آقا جون سوال فرضی هست و شما درست می گید آسانسور سقوط نمی کنه ولی چی ؟ شما باید متوجه بشی که بحث سره این نیست که آسانسور سقوط می کنه یا نه ما داریم می گیم که اگه سقوط کنه به فرض محال چه اتفاقی برای سرنشینش می افته حالا بازم هی بیا بگو چند منه

شما بندهاي بعدي رو و يا حتي اگر اون صفحه اي كه لينك كردم ميخونديد جواب خودتون را ميگرفتيد.

اولا به خاطر وجود اصطكاك با ريل سرعت هيچوقت به حد سقوط آزاد نمي رسه، در ثاني اتفاقا با توجه به سطح آسانسور كه قسمت اعظم شفت را اشغال ميكند، اصطكاكش با هوا قابل صرف نظر نيست.

آزمايش اينكه چي ميشه سخت نيست. يك چوب كبريت رو توي يك قوطي بگذاريد و از ارتفاع رها كنيد. بعد هم اونو از ارتفاع روي سطحي رها كنيد كه ضربه را به اصطلاح cushion ميكنه، مثل يك پتوي دولا شده.

 

[Gt_Max]

ممنون از بابت جواب هاتون
سر فرصت همه رو دوباره باید بشینم بخونم...
جواب درست " 4 " هستش به هر حال ...

 

[Mahdy2021]

همینجوری عشقی که نمی شه بره , یه شرایط خاص خودشو داره

شما راهنمایی هستی یا دبیرستان!

کلاس دوم دبیرستان همه می خونن که سقوط اجسام با وزنشون رابطه ای نداره


U=mgh کشکه
U=K
k=1\2mv^2
اصلا ربطی به بحث ما ندارن(اینجا کسی با انرژی کار نداره.سرعت و زمان مهمه)


فرمولهای مرتبط با سقوط آزاد:

dx=1/2gt^2+v0t (بخوانید: جابجای(اختلاف ارتفاع) = نصف شتاب جاذبه * زمان به توان 2 + سرعت اولیه * زمان)

یا مستقل از زمان:

v^2-v^2=2gdx (بخوانید= سرعت ثانویه به توان 2 - سرعت اولیه به توان 2 =2 * شتاب جاذبه * جابجای(اختلاف ارتفاع)


شما زمان سقوط هر جسمی رو از رابطه ی اول میتونی بدست بیاری.اوکی؟
حالا فرق سنگ 1 کیلویی از یک ار تفاع با 400 کیلویی چیه؟

هیچی.زمان در هر دو یکیه

شتاب کابین بدلیل مقاومت هوا کمتر از 9.81 متر بر مجذور ثانیه هست. (بسته به شکل هندسی کابین نه وزنش).. مثلا فرض کنید 8.81 متر بر مجذور ثانیه.

بنابراین اگه در این حالت ترازویی زیر پلی شخص باشه, وزنی که نشون میده برابره با جرم شخص ضربدر یک.(9.81 منهای 8.81 !)..یعنی تقریبا یک دهم وزنش روی زمین.

والسلام! من موندم 3 صفحه در مورد چی بحث میکنید!! اینقد طول تفسیر نداره که !!

ما هم گفتیم که بدون اصطکاک 2 میشه ولی در اصطکاک زیاد حالت بی وزنی به وجود میاد.شاید شما نخوندید

 

[Mahdy2021]

شما بندهاي بعدي رو و يا حتي اگر اون صفحه اي كه لينك كردم ميخونديد جواب خودتون را ميگرفتيد.

اولا به خاطر وجود اصطكاك با ريل سرعت هيچوقت به حد سقوط آزاد نمي رسه، در ثاني اتفاقا با توجه به سطح آسانسور كه قسمت اعظم شفت را اشغال ميكند، اصطكاكش با هوا قابل صرف نظر نيست.

ما در مورده یکی شکلی از آسانسور بحث میکنیم که بدون تجهیزات است.

حالا شما فرض کن یک طناب بسته شده به یک اتاقک.

بحث فیزیکی هست نه فنی.حالا از اون دید هم میشه بررسی کرد

 

[arashkhan]

من به عنوان یک آسانسور سوار حرفه ای با بیش از 10 سال سابقه آسانسور بازی میتونم تمام اینها رو براتون توضیح بدم.

اولش که آدم سوار آسانسور میشه اگه آسانسور به سمت پایین حرکت کنه اولش وزنش سبک میشه طوری که میتونه با یک حرکت 1 متر به هوا بپره ( وقتی بچه بودم می پریدم ) اما در وسط راه خیلی عادی جلوه میده. مثل اینکه روی زمین هستی.دقیقا موقع توقف اگه بخوای بپری هم نمی تونی. در مورد آخر تجربه نداشتم اما فکر میکنم همون اتفاق معروف بیافته. یعنی اینکه ضربه حاصل از برخورد آسانسور به کف به شخص وارد میشه و اونو با بالا پرتاب می کنه.

من جز قسمت آخر همه رو کاملا حس می کنم. حتی با فکر کردن. همیشه هم کابوس میبینم که وسط راه آسانسور گیر می کنه.

 

[Amadea]

ما در مورده یکی شکلی از آسانسور بحث میکنیم که بدون تجهیزات است.

حالا شما فرض کن یک طناب بسته شده به یک اتاقک.

بحث فیزیکی هست نه فنی.حالا از اون دید هم میشه بررسی کرد

در اون حالت چون اصطكاك آسانسور با هوا بيشتر از فرد هست، فرد به طور كامل معلق نميشه، ولي حالت بي وزني شديد حس ميكنه.

 

[Mahdy2021]

من به عنوان یک آسانسور سوار حرفه ای با بیش از 10 سال سابقه آسانسور بازی میتونم تمام اینها رو براتون توضیح بدم.

خب ولی شتاب آسانسور در حالت عادی که اصلا با 9 که شتاب سقوط آزاده قابل مقایسه نیست!

 

[javad2000]

ممنون از بابت جواب هاتون
سر فرصت همه رو دوباره باید بشینم بخونم...
جواب درست " 4 " هستش به هر حال ...

اولاً خلاصه بحث همينه كه گفتي. گزينه 4 درسته. ثانياً گزينه هاي 2 و 3 هم درست هستند و عملاً با گزينه 4 تفاوتي ندارند. به عبارتي:

2- شخص در حالت عادي كف آسانسور مي مونه.
3- احساس بي وزني مي كنه.
4- با كوچكترين حركت، به سمت سقف اسانسور حركت ميكنه.

اينها همه درست هستند.

بحث جالبي شد. نظر كارشناسي من اينه:

اين دو، هيچ حركتي در هيچ يك از حالات ذكر شده، نسبت به هم نخواهند داشت. چون كه:

نكته 1: چرا هيچ كس اسمي از اينرسي سكون نياورد؟

نكته 2: اين بحث سه قسمت داره، يكي اون لحظه اي كه اين دو جسم ميخوان از حالت سكون به حركت در بيان، دوم لحظه اي كه هر دو كاملاً در حال حركت هستند، سوم لحظه اي كه شخص، سعي مي كنه به كف آسانسور لگد بزنه و بالا بپره.

(از تمام اصطكاك ها به جز اصطكاك هوا صرف نظر مي كنيم)

بخش اول:
هر دو ميخوان از سكون به حركت در بيان، هر دو در مقابل حركت مقاومت دارند. مقاومت آسانسور، بيشتر، اما به دليل بيشتر بودن نيرويي كه به آسانسور وارد ميشه، هر دو همزمان حركت مي كنند. در ضمن چون سرعت حركت هر دو، (با توجه به شتاب مساوي) فقط وابسته به زمان هست، تفاوت جرم، تاثيري بر تفاوت سرعت نداره.

نكته2 : هر نيرويي كه اهوا بر آسانسور وارد كنه، بلافاصله بر بدن شخص وارد شده و سرعت هر دو را به يك اندازه كاهش ميده. بنا بر اين هر دو با هم حركت مي كنند و نه كله اي به سقف مي خوره، نه سقفي به كله.

بخش دوم:
وقتي در حال حركت هستند، به همون دليلي كه در نكته 2 گفتم، نسبت به هم وضعيت ثابتي دارند و شخص، ثابت مي ايسته. فقط احساس مي كنه از طرف اسانسور داره به پاي او، فشاري معادل اصطكاك هوا وارد ميشه، كه البته زياد نيست و تاثيري بر ثبات وضعيت او نداره.

بخش سوم:
وقتي سعي كنه بالا بپره، ابتدا نسبت به كف، كمي بالا مياد، اما بلافاصله به دليل كمتر بودن سرعت سقوط آساسسور نسبت به سقوط شخص، دوباره به هم مي رسند و وضعيت ثابتي پيدا مي كنند.

بخش چهارم
وقتي به زمين مي رسند، به هم دوخته ميشن و باز هم نسبت به هم وضعيت ثابتي پيدا مي كنند.

بخش پنجم
وقتي به قبرستان ميرن، ديگه به آرامش ابدي ميرسند و باز هم وضعيت ثابتي پيدا مي كنند.

پس در هر حال اين دو، تا آخر نسبت به هم وضعيت ثابتي خواهند داشت. نه كله اي به سقف و نه سقفي به كله برخورد مي كند.

با مورد سومی موافق نیستم. چون فاصله ای که از کف آسانسور می گیره از رابطه
H=(V^2)/(2a)
بدست میاد که توی این مورد V سرعت نسبی بین کف آسانسور و فرد و a شتاب نسبی اوناست (که اگه فرض کنیم ترمزا عمل نمی کنند نسبت به g کوچیکه).
بطور مثال اگه فرض کنیم شتاب سقوط آسانسور 0.9g است، در رابطه بالا a برابر است با 0.1g . یعنی اگه قبلا روی زمین خدا، شخص اقدام به پریدن می کرد و در هنگام جدا شدن از زمین سرعت V1 داشت و به ازای اون سرعت، 20 سانت از زمین جدا می شد، حالا با توجه به رابطه بالا، به ازای سرعت نسبی V1 نسبت به کف آسانسور 2 متر کف آسانسور فاصله می گیره که البته قبل از رسیدن به اون ارتفاع کلش میخوره به سقف آسانسور.
باز بطور مثال اگر فرض کنیم وزن آسانسور بسیار بزرگتر از وزن شخصه، اگر پای اون شخص نیرویی باندازه نیرویی که برای ایستادن روی زمین لازمه (mg) به مدت 0.2 ثانیه به کف آسانسور وارد کنه، 0.1mg صرف ایستادن روی کف آسانسور و 0.9mg صرف جدا شدن از کف آسانسور میشه.
f.t=m.v
0.9m.g*0.2=m.v
v =0.18g
قبلا گفتیم که
H=(V^2)/(2a)
H=(0.18g)^2/(2*(0.1g))
H=0.162g
H=1.59
یعنی کافیه که نیرویی که برای ایستادن روی زمین خدا صرف می کنه، تو آسانسور صرف کنه تا 1.59 متر بپره هوا.

موافقم. به عبارتي، در حين سقوط ازاد، اون شخص براي رسوندن خودش به سقف آسانسور فقط كافي هست بر وزن نسبي خودش نسبت به آسانسور غلبه كنه، و از اونجايي كه وزني نسبي اون نسبت به آسانسور تقريباً 0 هست، با يه اشاره كوچيك مي تونه مخ خودشو به طاق بكوبه. ولي با فرض سالم بودن عقل طرف، فكر نمي كنم اين كارو انجام بده.

پس

U=mgh کشکه
U=K
k=1\2mv^2

اين فرمول تضادي با جمله «سرعت سقوط، مستقل از جرم جسم است» نداره. فقط ثابت مي كنه كه اگه دو جسم، با جرم متفاوت و سرعت مساوي در حال سقوط بودند، انرژي جنبشي اونها با هم برابر نخواهد بود. به عبارتي اگر ناظري از روي زمين، دو جسم در حال سقوط را نظاره كند، هر دو با يك سرعت به سمت او مي آيند، اما در صورت برخورد جسم سنگين تر با مخ او، آسيب جدي تري خواهد ديد نسبت به جسم سبك تر.

اينجا رو بخونيد:

http://science.howstuffworks.com/question730.htm

1- آسانسور فقط يك كابل نداره و كابلهايي براي جلوگيري از سقوط هم داره.

2- يك سيستم كنترل سرعت هم داره كه در صورت افزايش غير عادي سرعت ترمز ميكنه.

3- اگر همه اينها جواب نداد كه خيلي بعيده، به علت اصطكاك اسانسور با ريل هيچوقت سرعت سقوط به سرعت سقوط آزاد نخواهد رسيد و احساس بي وزني شديد فقط حس ميشه.

4- موقع برخورد با كف فنر هاي دمپ كننده و يا يك سيستم هيروليكي جلوي ضريه مرگبار رو خواهند گرفت و فقط اضافه وزن شديد حس ميشه.

همونطوري كه قبلاً هم گفته شد، بحث ما سر سيستم ايمني اسانسور نيست، فرض مي كنيم حالت سقوط آزاد اتفاق بيفته، هيچ فنر و ترمز و كابل يدكي هم وجود نداشته باشه.

این از بدیهیات فیزیک میکانیک ه اکثر دوستان هم متاسفانه اشتباه گفتند.حالت 2 اتفاق میفته..
چون این سوال هیچ ربطی به بودن یا نبودن خلا و وزن اسانسور یا شخص داخلش نداره..
چون شتاب هردو مساویه..
اگر مقاومت هوا رو در نظر نگیریم..حالت بی وزنی داریم..
اگر مقاومت هوا رو در نظر بگیریم ..که حالت بی وزنی اینجا نداریم..
شتاب کابین بدلیل مقاومت هوا کمتر از 9.81 متر بر مجذور ثانیه هست. (بسته به شکل هندسی کابین نه وزنش).. مثلا فرض کنید 8.81 متر بر مجذور ثانیه.

بنابراین اگه در این حالت ترازویی زیر پلی شخص باشه, وزنی که نشون میده برابره با جرم شخص ضربدر یک.(9.81 منهای 8.81 !)..یعنی تقریبا یک دهم وزنش روی زمین.

والسلام! من موندم 3 صفحه در مورد چی بحث میکنید!! اینقد طول تفسیر نداره که !!

خيلي هم بديهي نبود، معما چو حل گشت آسان شود. ولي در كل، جواب درست همينه.

نگاه کن عزیز من
هر جسمی وزنش بیشتر باشه اگه از اصطکاک هوا صرف نظر کنیم چون در این مثال هم با توجه به شکل آسانسور و سطح تماس آن با مولکول های هوا اینقدر ناچیزه که می شه ازش صرف نظر کرد سریع تر میاد پایین پس چی شد ؟
هر جسمی که سنگین تر زود تر می خوره زمین ( اگه از اصطکاک هوا چشم پوشی کنیم . چرا چشم پوشی کنیم ؟ چون خیلی ناچیزه البته در این مثال ) خوب تا اینجاشو قبول داری ؟؟؟ اگه با فرمول حال می کنی اینم فرمول سرعت
k=1/2mv^2


حالا نکته اساسی اینجاست که وزن آسانسور 10 برابر وزن یارو هست اگه مثلا بیان از تو یه هوا پیما یه چتربازه بدون چتر را با یک آسانسور بندازن رو زمین قطعا کدوم یکی زودتر می خوره زمین ؟ آسانسوره دیگه , چون سنگین تره
حالا فرض کن این یارو چتربازه تو آسانسور باشه و پرتش کنند پایین بدیهیست که کلش می خوره به تاق آسانسور

حالا هر جاشو قبول نکردی بگو تا با دلیل و منطق برات توضیح بدم

دانشمنداي عصر گاليله هم همينو مي گفتند. مي گفتند: بديهيه كه جسم سنگين تر زودتر به زمين مي رسه.
اما آيا اون كارتون رو ديديد كه گاليله از روي برج پيزا دو وزنه با جرم هاي متفاوت رو رها مي كنه و هر دو با هم به زمين مي خورند؟ چون مدت زمان برخورد يك جسم به زمين(با فرض نداشتن سرعت اوليه) از اين فرمول به دست مياد:

t=(2*H/9.8)^0.5
H: ارتفاع جسم

كه هيچ ربطي به جرم جسم نداره.

 

[Reza_A]

این از بدیهیات فیزیک میکانیک ه اکثر دوستان هم متاسفانه اشتباه گفتند.

حالت 2 اتفاق میفته..
چون این سوال هیچ ربطی به بودن یا نبودن خلا و وزن اسانسور یا شخص داخلش نداره..
چون شتاب هردو مساویه..
اگر مقاومت هوا رو در نظر نگیریم..حالت بی وزنی داریم..
اگر مقاومت هوا رو در نظر بگیریم ..که حالت بی وزنی اینجا نداریم..
شتاب کابین بدلیل مقاومت هوا کمتر از 9.81 متر بر مجذور ثانیه هست. (بسته به شکل هندسی کابین نه وزنش).. مثلا فرض کنید 8.81 متر بر مجذور ثانیه.

بنابراین اگه در این حالت ترازویی زیر پلی شخص باشه, وزنی که نشون میده برابره با جرم شخص ضربدر یک.(9.81 منهای 8.81 !)..یعنی تقریبا یک دهم وزنش روی زمین.

والسلام! من موندم 3 صفحه در مورد چی بحث میکنید!!

اینقد طول تفسیر نداره که !!

خوب با این اوصاف اگه مقاومت هوا رو درنظر بگیریم 3 درسته.

 

[Amadea]

اولاً خلاصه بحث همينه كه گفتي. گزينه 4 درسته. ثانياً گزينه هاي 2 و 3 هم درست هستند و عملاً با گزينه 4 تفاوتي ندارند. به عبارتي:

2- شخص در حالت عادي كف آسانسور مي مونه.
3- احساس بي وزني مي كنه.
4- با كوچكترين حركت، به سمت سقف اسانسور حركت ميكنه.

اينها همه درست هستند.

نه جانم، همه اينها درست نيست. شما حالت بي وزني رو كه در اثر سقوط آزاد به انسان دست ميده رو با حالت بي وزني ناشي از عدم وجود جاذبه كه كوچكترين نيرويي ميتونه فرد رو حركت بده اشتباه گرفتيد. به خاطر داشته باشيد كه فرد در اثر نيروي زمين در حالت سقوط هست و تنها در صورتي فرد به سمت بالا حركت ميكنه كه نيرويي بيشتر از نيروي جاذبه زمين به طرف بالا به اون اعمال بشه.

 

[shahkey]

نه جانم، همه اينها درست نيست. شما حالت بي وزني رو كه در اثر سقوط آزاد به انسان دست ميده رو با حالت بي وزني ناشي از عدم وجود جاذبه كه كوچكترين نيرويي ميتونه فرد رو حركت بده اشتباه گرفتيد. به خاطر داشته باشيد كه فرد در اثر نيروي زمين در حالت سقوط هست و تنها در صورتي فرد به سمت بالا حركت ميكنه كه نيرويي بيشتر از نيروي جاذبه زمين به طرف بالا به اون اعمال بشه.

جناب!
ما که نمیگیم میره بالا!
میگیم نسبت به آسانسور !
یعنی هردوشون دارن میرن پایین با یه سرعت ثابت ولی اگه شخص رو آسانسور پاشو فشار بده بنا به قانون سوم نیوتون کف آسانسور به اون نیرو وارد میکنه فرد نسبت به آسانسور میاد بالا تر که کلش میخوره به سقف.

 

[Amadea]

جناب!
ما که نمیگیم میره بالا!
میگیم نسبت به آسانسور !
یعنی هردوشون دارن میرن پایین با یه سرعت ثابت ولی اگه شخص رو آسانسور پاشو فشار بده بنا به قانون سوم نیوتون کف آسانسور به اون نیرو وارد میکنه فرد نسبت به آسانسور میاد بالا تر که کلش میخوره به سقف.

شما اگر تونستيد پاتونو به كف آسانسور در حال سقوط فشار بدين، حالا نسبت به كف آسانسور بالا رفتنتون پيشكش، احتمالا از جاذبه زمين فرار كردين.

 

[shervin]

میبینم که جمع فیزیکدانان جمعه (جمعه نه ها , جمع است)
شما که هنوز دارید بحث میکنید
اگه قرار باشه سر چنین مسنئله ای بحث کنید اینقدر که نمیشه
یه سری فرومل خوندید واسه چی؟
اون فرمولا که فکر کنم صفحه اول گفتم برای حالت بدون اصطکاک بود
ور دارد Fk رو حساب کنید از F کم کنید مساوی ma بزارید و سرعت هر دو رو حساب کنید اختلاف سرعت نشون میده طرف چه حالتی به آسانسور خواهد داشت
واقعا برام سواله چرا سر چنین چیزی هنوز بحث میکنید

 

[mostafa_gm]

میبینم که جمع فیزیکدانان جمعه (جمعه نه ها , جمع است)
شما که هنوز دارید بحث میکنید
اگه قرار باشه سر چنین مسنئله ای بحث کنید اینقدر که نمیشه
یه سری فرومل خوندید واسه چی؟
اون فرمولا که فکر کنم صفحه اول گفتم برای حالت بدون اصطکاک بود
ور دارد Fk رو حساب کنید از F کم کنید مساوی ma بزارید و سرعت هر دو رو حساب کنید اختلاف سرعت نشون میده طرف چه حالتی به آسانسور خواهد داشت
واقعا برام سواله چرا سر چنین چیزی هنوز بحث میکنید

واقعا منم نميدونم. هم از نظر علمي و هم تجربي ثابت ميشه كه سرعت سقوط هر دو با هم برابره.

 

[Gt_Max]

4 صفحه شد...:blink: