خطی حرکت در نیوتن قوانین

ارجمند : استادجوادیان دکتر آقای جناب

تنظیم : و تهیهامامی تکتم

85بهار

اینرسی ) (• لختیازسکون اعم تغییروضعیت دربرابرهرنوع هرجسم آن به بنا که است خاصیتی

حفظ . به تمایل باشد سکون درحال جسم اگر کند می مقاومت یاحرکتخود حرکت به دارد تمایل باشد حرکت ل درحا جسمی واگر دارد خود وضعیت

خود حرکت تغیروضع به وتمایلی دهد ادامه سرعت باهمان و جهت درهماندهد . نمی نشان

جرم •است . رفته کار به جسم یک ترکیب در که ای ماده مقدار

. دارد بستگی جسم جرم به اینرسی اینرسی ) بزرگی باشد بیشتر جسم جرم هرچهشود ( . می بیشتر وضعیت تغییر درمقابل جسم سبک مقاومت دمبل براین بنا

مدیسین توپ یک لختی و شود می برداشته اززمین سنگین دمبل از تر راحتاست . والیبال توپ یک از بیشتر مراتب به بال

نیرو•

حرکت • یا سکون وضعیت است مایل یا کند می سعی که است چیزی نیرو) ( . پوند یا نیوتن آن واحد تغییردهد مستقیم خط درروی را جسمی یکنواخت

ثانیه مجذور بر متر یک را کیلوگرمی یک جسم یک شتاب که است نیرویی نیوتن یک. دهد می افزایش

1N =1kg×1m/s2

مگراینکه • گذارد اثر جسم حرکت یا سکون دروضعیت تواند نمی نیرویی هر . کند غلبه جسم براینرسی که باشد ای اندازه به و کافی مقدارآن

باشد .• می مقدار و جهت ، راستا ، اثر نقطه دارای که است برداری کمیتی نیرونیرو :• انواعدرونی - وارد : نیروهای دیگر قسمت به بدن قسمت ازیک که نیرویی هرگونه

عضالت . نیروی شودبیرونی - ، : . نیروهای هوا مقاومت شود می وارد برآن بدن خارج از که نیروهایی

زمین جاذبه

اینرسی ) (• یا لختی قانون نیوتن اول قانون

، باشد صفر برجسم وارد نیروهای برایند یا نشود وارد نیرویی جسمی به اگرمستقیم خط روی حرکت یا و ازسکون اعم دارند راکه وضعیتی اجسام

نیروهای طرف از وضعیت تغییر به وادار اینکه مگر کرد خواهند حفظ هموارهبرایند . یا نشود وارد نیرویی جسمی به اگر دیگر بیان به شوند خارجی

همواره باشد سکون درحال جسم چنانکه ، صفرباشد برجسم وارد نیروهایمی ادامه یکنواخت الخط مستقیم حرکت به باشد حرکت درحال واگر ساکن

دهد .

F = 0 ∑ R-W=0

R=W

R=mg

R

W

نیوتن • گرانشی قانونمستقیم نسبت آنها از هریک جاذبه نیروی و کنند می جذب را همدیگر ماده ذرات

. دارد آنها فاصله مجذور با معکوس نسبت و آنها جرم با m1m2

F= r2

و • ناچیز بسیار عموما دیگری بر جسم یک ذرات تمامی جاذبه نیروهای درورزشها

روی گویهای بین جاذبه نیروی بنابراین است درک غیرقابل و نامحسوس اثرشگرفت . ندیده را آنها توان می که طوری به هستند کوچک بسیار بیلیارد میز

است • زمین جاذبه قوه یا اجسام به نسبت زمین کشش است توجه مورد آنچه امابه توجه با آن مقدار اجسام که جسم و جرم می فاصله متغییر زمین مرکز تا

تقریبا) زمین شعاع کیلومتر (6370باشدسنگینتر که آن باشد یکسان بردار وزنه دو برای شرایط کلیه درصورتیکه بنابراین

است . بیشتر آن بر زمین جاذبه کششی نیروی استتر • پهن استوایی درنواحی و فشرده قطب در و نبوده کروی کامال زمین چون

حدود . استوایی ناحیه در وزنه کننده پرتاب به 20است نسبت دورتر کیلومترمی امتیاز دارای نظر این واز کمتر آن بر زمین جاذبه اثر و دارد قرار زمین مرکز

باشد.

وزن•

• ، شود می وارد برجسم زمین جاذبه طرف از که کشی نیرویزمین جاذبه نیروهای برایند

است . جسم یک برذرات

w =mg

جسم × = وزن جسم جرم زمین جاذبه شتاب

قرار • زمین از ای نقطه چه در اینکه به بسته جسم یک وزنثابت همواره جسم جرم اما باشد متغییر است ممکن گرفته

شود . نمی زیاد و کم مکان انتقال تاثیر وتحت است

حرکت • اندازهدو • این ضرب حاصل که است مشخصی وتندی معین جرم دارای متحرک جسم هر

کند . می مشخص را جسم آن حرکت اندازهجسم = ) جرم جسم یک حرکت جسم ( × ) mاندازه (vتندی

برداری • است کمیتی حرکت اندازهطوریکه • به کند می پیدا اهمیت هم با جسم دو برخورد در بیشتر ، حرکت اندازه

دیگر جسم روی برخورد در که اثری باشد بیشتر جسم یک حرکت اندازه هرقدراست . بارزتر گذارد می

ثابت اگر • هرچه تندی بیشتر باشد بیشتر باشد جرم حرکت بازیکنی ) اندازه شود میتر سنگین توپ درآورد حرکت به مشابه تندی و تکنیک با را بولینگ توپ دو که

بر سبکتردر توپ به نسبت بهتری نتیجه بیشتر حرکت اندازه اثر در دارد احتمالباشد .( داشته

باشد اگر– • ثابت بیشتر هرچه جرم بیشتر باشد تندی حرکت شود اندازه میزمین) به سریع را توپ بخواهد چنانچه سرویس درحرکت تنیس بازی در بازیکن

دهد . ( افزایش را راکت حرکت تندی است مجبور بفرستد حریف

شتاب ) (• قانون نیوتن دوم قانونمیزان • ، صفرنباشد برجسم وارد نیروهای برایند یا بشود وارد نیرویی جسم به اگر

دارد برجسم وارد موثر نیروهای یا نیرو به بستگی جسم یک حرکت اندازه در تغییرحرکت به کند می تعیین آن بر شده وارد نیروهای برایند یا نیرو آن که جهتی در و

. دهد می ادامه خودنیروهای برایند به بستگی زمان درواحد جسم یک حرکت اندازه تغییرات دیگر بیانی به

. دارد برجسم وارد• ) حرکت ) اندازه تغییرات با برجسم وارد ی نیروها برایند نیرو مستقیم بین رابطه

دارد وجودبیشتر هرچه تغییرات نیرو بیشتر باشد حرکت نیرو اندازه که است درجهتی و است

کند . می عملجسم ) ( شتاب با برجسم وارد نیروهای یند برا نیرو مستقیم بین دارد رابطه وجود

بیشتر هرچه بیشتر باشد نیرو است . شتابجسم • جرم با جسم شتاب بین باشد، معکوس اگرنیروثابت دارد رابطه وجود

جسم هرچه کمتر باشد بیشتر جرم است .شتاب mv-mv. m) v-v.(

F= F = F = ma ) N , kg.m/s2(

t t

∑∑ ∑

F = ma

العمل ) (• عکس قانون نیوتن سوم قانوندارد • وجود آن مخالف جهت در و مساوی العملی عکس عملی هر برای

• ) ( جهت در و مساوی نیرویی درمقابل هم زمین و کند می عقب و پایین وارد نیرو زمین به خود پاهای با دود می ای دونده وقتیکند ) ( . می وارد دونده به جلو و باال مخالف

هیچ زمین برروی ولی دود می سرعت با دونده که کنیم می مشاهده بنابراین است متفاوت اغلب برهمدیگر نیرو دو اثراینافتد . نمی اتفاقی

کرد- توجیه نیوتن دوم قانون برطبق توان می را مسئله نسبت ) این آن جرم با جسم حرکت شتاب باشد ثابت مقدارنیرو هرگاه ) ، کمتراست بمراتب زمین جرم از دونده جرم چون کنند می وارد بریکدیگر مساوی نیروی وزمین دونده بنابراین دارد معکوس

است . زمین برروی ازاثردونده مشهودتر مراتب به دونده روی زمین نیروی اثر

Action

Reaction

Action

است .- اهمیت حائز ورزشها از دربسیاری جرم افزایشجهت خالف و مساوی نیرویی هریک تفنگ بدنه و فشنگ ، تفنگ با درتیراندازی

بسیارزیاد آن وتندی شتاب است کوچک فشنگ جرم چون کند می وارد بردیگریوصل با تا بفشارد بدن به شانه ناحیه در را تفنگ کند می تیراندازسعی ، است

فشنگ وارده نیروی از ناشی که تفنگ عقب به حرکت خود بدن جرم به تفگ جرمشود . . می اضافه نیز زمین جرم خوابیده درحالت کند کنترل را است آن به

اثروزنه از مشهودتر مراتب به وزنه برروی زمین و بردار اثروزنه برداری وزنه دراست . زمین و بردار وزنه بدن روی

توجه مورد :نکاتاست . - یگدیگر مخالف العمل عکس و عمل نیروی جهتبرابراست .- باهم العمل عکس و عمل مقدارنیروی و اندازهآیند .- می وجود به زمان دریک هردو العمل عکس و عمل نیرویشوند .- می وارد مختلف جسم بردو العمل عکس و عمل نیروی

منابع

-The biomechanics of sports techniquesDr . James g .hay

زاده نمازی مهدی دکتر ترجمه

-Biomechanic of human motionBarney Francis Leveau

نجاریان سیامک دکتر ترجمه

-Applied Kinesiology and BiomechanicsJensen , Schults , Bangerter

علیجانیان رضا دکتر ترجمه

کماسی- پرویز ورزش در کاربردی بیومکانیکمعلمیان- فرزام ورزش در انسان حرکات دانش