🔬درس ۷: «ورزش و نیرو (۲)»

🧲 نیروهای غیرتماسی

1. بعضی نیروها بدون اینکه دو جسم با هم تماس داشته باشند، ایجاد می‌شوند.
2. نیروی گرانشی، مغناطیسی و الکتریکی از نیروهای غیرتماسی هستند.
3. آهن‌ربا می‌تواند بدون تماس مستقیم، بعضی اجسام مانند آهن را جذب کند.
4. قطب‌های همنام آهن‌ربا یکدیگر را دفع و قطب‌های ناهمنام یکدیگر را جذب می‌کنند.
5. دو بادکنک که با مو یا پارچه مالش داده شده‌اند، می‌توانند به یکدیگر نیروی الکتریکی وارد کنند.

🌍 نیروی گرانشی یا جاذبه‌ی زمین

1. وقتی جسمی را رها می‌کنیم، به سمت زمین سقوط می‌کند.
2. علت سقوط اجسام، نیروی جاذبه‌ی زمین است.
3. زمین به همه‌ی اجسام اطراف خود نیروی جاذبه وارد می‌کند.
4. نیروی جاذبه‌ی زمین باعث می‌شود اجسام به سمت زمین کشیده شوند.
5. وزن هر جسم، نیروی جاذبه‌ای است که زمین به آن جسم وارد می‌کند.
6. اگر جاذبه‌ی زمین وجود نداشت، توپ و بازیکنان در زمین فوتبال روی زمین باقی نمی‌ماندند و می‌توانستند در هوا معلق باشند.

⚖️ تفاوت جرم و وزن

1. جرم به مقدار ماده‌ی تشکیل‌دهنده‌ی جسم بستگی دارد.
2. واحد اندازه‌گیری جرم، کیلوگرم است.
3. برای اندازه‌گیری جرم معمولاً از ترازو استفاده می‌کنیم.
4. وزن نیروی جاذبه‌ای است که زمین به جسم وارد می‌کند.
5. برای اندازه‌گیری وزن از نیروسنج استفاده می‌شود.
6. واحد اندازه‌گیری نیرو، نیوتون است.
7. مثلاً وزن یک جسم یک کیلوگرمی روی زمین حدود ۱۰ نیوتون است.

🧲 نیروی مغناطیسی

1. نیرویی که آهن‌ربا به آهن‌ربای دیگر یا برخی مواد وارد می‌کند، نیروی مغناطیسی نام دارد.
2. آهن‌ربا می‌تواند بدون تماس مستقیم، بعضی فلزها مانند آهن را جذب کند.
3. قطب‌های همنام آهن‌ربا یکدیگر را دفع می‌کنند.
4. قطب‌های ناهمنام یکدیگر را جذب می‌کنند.
5. بنابراین نیروی مغناطیسی یک نمونه‌ی نیروی غیرتماسی است.

⚡ نیروی الکتریکی

1. اگر یک میله یا شانه‌ی پلاستیکی را به مو یا پارچه‌ی پشمی بمالیم، دارای بار الکتریکی می‌شود.
2. دو میله‌ی پلاستیکی که به یک شکل باردار شده‌اند، یکدیگر را دفع می‌کنند.
3. میله یا شانه‌ی باردار می‌تواند خرده‌های کاغذ را جذب کند.
4. نیرویی که باعث جذب خرده‌های کاغذ می‌شود، نیروی الکتریکی نام دارد.
5. نیروی الکتریکی نیز می‌تواند بدون تماس ایجاد شود.

🛑 اصطکاک چیست؟

1. وقتی جسمی روی سطحی حرکت می‌کند، معمولاً پس از مدتی کند و متوقف می‌شود.
2. نیرویی که باعث کند شدن حرکت جسم می‌شود، نیروی اصطکاک نام دارد.
3. اصطکاک معمولاً در خلاف جهت حرکت جسم وارد می‌شود.
4. هرچه سطح ناهموارتر باشد، اصطکاک بیشتر است.
5. روی سطح‌های صاف و صیقلی، اصطکاک کمتر است.
6. به همین دلیل یک جسم روی یخ مسافت بیشتری را طی می‌کند، اما روی سطح خاکی زودتر متوقف می‌شود.

🚗 اصطکاک؛ گاهی مفید و گاهی مضر

✅ اصطکاک بیشتر بهتر است:

1. هنگام ترمز کردن خودرو
2. هنگام بالا رفتن از کوه
3. هنگام گره زدن طناب
4. برای جلوگیری از سر خوردن خودرو روی برف و یخ

❌ اصطکاک کمتر بهتر است:

1. هنگام اسکی روی برف و یخ
2. بین زنجیر و چرخ‌دنده‌ی دوچرخه
3. هنگام هل دادن جسم سنگین
4. برای حرکت آسان‌تر وسایل نقلیه

🛞 چگونه اصطکاک را کم کنیم؟

1. استفاده از چرخ باعث کاهش اصطکاک می‌شود.
2. استفاده از بلبرینگ و ساچمه نیز اصطکاک را کاهش می‌دهد.
3. برای کاهش اصطکاک بین قطعات، از روغن و گریس به عنوان روان‌ساز استفاده می‌شود.
4. قرار دادن چرخ زیر وسایل سنگین، جابه‌جایی آن‌ها را آسان‌تر می‌کند.
5. در گذشته برای جابه‌جایی اجسام بسیار سنگین، از تنه‌ی درختان به عنوان غلتک استفاده می‌کردند.

❄️ افزایش اصطکاک در روزهای برفی

برای جلوگیری از سر خوردن خودروها در روزهای برفی و یخبندان می‌توان:

1. از زنجیر چرخ استفاده کرد.
2. روی جاده‌ی یخ‌زده شن و نمک ریخت.
3. از لاستیک‌های عاج‌دار استفاده کرد.

🌬️ مقاومت هوا

1. هوا نیز مانند سطح زمین می‌تواند در برابر حرکت اجسام مقاومت کند.
2. وقتی جسمی در هوا حرکت می‌کند، مولکول‌های هوا با آن برخورد می‌کنند.
3. نیرویی که هوا در برابر حرکت جسم وارد می‌کند، نیروی مقاومت هوا یا نیروی پسا نام دارد.
4. مقاومت هوا معمولاً در خلاف جهت حرکت جسم است.
5. مقاومت آب از مقاومت هوا بیشتر است.
6. به همین دلیل حرکت کردن در آب دشوارتر از حرکت کردن در هواست.

🚗 شکل آیرودینامیکی

1. برای اینکه خودروها و وسایل نقلیه راحت‌تر در هوا حرکت کنند، شکل آن‌ها را به گونه‌ای طراحی می‌کنند که مقاومت هوا کم شود.
2. خودروهای کشیده، صاف و گرد مقاومت هوای کمتری دارند.
3. به این نوع طراحی، آیرودینامیک گفته می‌شود.
4. چتر نجات برعکس، با افزایش مقاومت هوا باعث کاهش سرعت می‌شود.

✈️ نیروی بالابری هواپیما

1. شکل بال هواپیما به گونه‌ای است که سرعت هوا در بالای بال بیشتر از زیر آن می‌شود.
2. در نتیجه فشار هوا در بالای بال کمتر از زیر آن می‌شود.
3. اختلاف فشار باعث ایجاد نیرویی رو به بالا می‌شود.
4. این نیرو را نیروی بالابری می‌نامند.
5. نیروی بالابری می‌تواند هواپیما را به سمت بالا حرکت دهد.
6. به هواپیما نیروهای مختلفی مانند وزن، مقاومت هوا، نیروی رانش و نیروی بالابری وارد می‌شود.

⭐ نکات خیلی مهم امتحانی

• نیروهای گرانشی، مغناطیسی و الکتریکی می‌توانند بدون تماس ایجاد شوند.
• علت سقوط اجسام به سمت زمین = نیروی جاذبه‌ی زمین
• وزن یک جسم، نیروی جاذبه‌ای است که زمین به آن وارد می‌کند.
• واحد جرم = کیلوگرم
• وسیله‌ی اندازه‌گیری جرم = ترازو
• وسیله‌ی اندازه‌گیری نیرو و وزن = نیروسنج
• واحد نیرو = نیوتون
• نیروی مغناطیسی = نیروی آهن‌ربا بر آهن یا آهن‌ربای دیگر.
• قطب‌های همنام دفع و قطب‌های ناهمنام جذب می‌کنند.
• نیروی الکتریکی می‌تواند باعث جذب خرده‌های کاغذ شود.
• نیرویی که حرکت جسم را کند یا متوقف می‌کند = اصطکاک
• اصطکاک معمولاً در خلاف جهت حرکت است.
• سطح ناهموار → اصطکاک بیشتر
• سطح صاف و صیقلی → اصطکاک کمتر
• برای ترمز خودرو و جلوگیری از سر خوردن، اصطکاک بیشتر مفید است.
• برای اسکی و حرکت روان قطعات دوچرخه، اصطکاک کمتر مفید است.
• روغن، گریس، چرخ و بلبرینگ برای کاهش اصطکاک به کار می‌روند.
• نیروی مقاومت هوا یا پسا، در خلاف جهت حرکت جسم وارد می‌شود.
• هرچه سطح جسم در برابر هوا بیشتر باشد، مقاومت هوا بیشتر می‌شود.
• شکل آیرودینامیکی باعث کاهش مقاومت هوا می‌شود.
• چتر نجات با افزایش مقاومت هوا سرعت را کم می‌کند.
• نیروی رو به بالای وارد بر هواپیما = نیروی بالابری.