دسته بندی | فیزیک |
بازدید ها | 5 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 115 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 50 |
برای بررسی حرکت یک جسم ابتدا به تعریف چند کمیت می پردازیم.
بردار مکان و بردار جابه جایی
بردار مکان موقعیت مکانی جسم را در صفحه مختصات نشان می دهد. ابتدای بردار مکان بعداً مختصات و انتهای آن نقطه ای است که جسم در آن واقع شده است.
فرض کنید که یک جسم متحرک در لحظه t1 در نقطه A باشد و در لحظه t2 به نقطه B رسیده باشد. بردار جابه جایی بین دو لحظه t1 و t2 برداری است که ابتدای آن مکان متحرک در لحظه t1 و انتهاب آن مکان متحرک در لحظه t2 باشد
Δr تفاضل r2 و r1 است یعنی r2-r1 = Δr
بردار جابه جاهایی به مسیر حرکت بستگی ندارد و فقط با داشتن دو نقطه (مکان جسم در لحظه t1 و مکان جسم در لحظه t2) رسم می شود.
حرکت روی خط راست
هر گاه راستای حرکت جسم متحرک، یک خط راست باشد در تمام لحظه ها بردار جابه جایی هایی متحرک بر همان راستا خواهد بود. مبدأ هم روی همین راستا انتخاب می شود در این صورت محاسبه بر روی این بردارها به سادگی انجام می گیرد.
نمودار مکان – زمان
این نمودار مکان جسم را در زمانهای مختلف نشان می دهد. غالباً محور افقی زمان و محور قائم مکان جسم را نشان می دهد. با استفاده از این نمودار می توان دریافت که متحرک در هر لحظه در چه مکانی قرار دارد و جابه جایی آن بین هر دو لحظه چقدر است.
سرعت متوسط و تعیین آن به کمک نمودار مکان – زمان
تغییر مکان یک جسم تقسیم بر تغییرات زمان را سرعت متوسط می گویند. سرعت متوسط به صورت v نشان داده می شود. سرعت متوسط کمیتی برداری است که با بردار جابه جایی هم جهت است. یکای سرعت متوسط متر بر ثانیه (m/s) می باشد
Δx Δt |
= |
|
V= |
||
|
|||||
نمودار مکان . زمان یک جسم متحرک نشان داده شده است. سرعت متوسط بین دو نقطه A وB مساوی است با Δx/Δt و در درس ریاضی دیده اید که Δx/Δt همان شیب خط AB است.
سرعت متوسط بین دو نقطه از نوار مکان – زمان برابر شیب خطی است که آن دو نقطه را به هم وصل می کند.
سرعت لحظه ای و تعیین آن به کمک نمودار مکان – زمان
سرعت لحظه ای، سرعت متوسط در هر لحظه از حرکت است. سرعت متوسط در حدی که با ذره ی زمانی Δt فوق العاده کوچک شود، سرعت لحظه ای نامیده می شود. یک بار دیگر نمودار مکان – زمان را در نظر بگیرید. اگر Δt فوق العاده کوچک شود نقطه B خیلی خیلی به A نزدیک می شود و در نهایت خط AB در نقطه A نمودار احساس می شود. سرعت در هر لحظه برابر شیب خط مماس بر نمودار مکان – زمان در آن لحظه است
انواع حرکت روی خط راست
دسته بندی | فیزیک |
بازدید ها | 3 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 34 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 38 |
موضوع اصلی ارتعاش بررسی حرکت نوسانی «سیستمهای دینامیکی» می باشد. سیستم دینامیکی از «پاره های مادی» پیوسته که نسبت به هم قابلیت حرکت ارتجاعی دارند تشکیل می شود. تمام اجسامی که دارای جرم و خاصیت کشسانی باشند، می توانند ارتعاش کنند.
جرم جزء لاینفک جسم بوده و خاصیت کشسانی از حرکات نسبی قسمتهای پیوسته آن ناشی می شود. سیستم ارتعاشی ممکن است ساده و یا بسیار پیچیده باشد. به عنوان مثال یک سازه یک ماشین یا اجزای آن و یا مجموعه ای از ماشینآلات سیستم های ارتعاشی محسوب می شوند. حرکت نوسانی می تواند اثرات نامطلوب و یا جزئی ریوی سیستم داشته و یا اصلاً لازم برای انجام کاری باشد.
هدف طراح کنترول ارتعاشات است زمانی که مضر است و تشدید و کاربرد صحیح آن است وقتی که لازم و مفید می باشد. گرچه باید گفت که در اکثر موارد ارتعاشات مضر بوده و بایستی کنترول شود. ارتعاشات در ماشینها ممکن است باعث شل شدن از کارافتادن و یا گسیختگی در قطعات شود. از موارد کاربرد ارتعاشات می توان لرزاننده ها در ریخته گری، هرس دندانه میخی ارتعاشی، ردیف کن های علوفه، غربالهای کمباین و ... در کشاورزی را نام برد.
مقصود نهایی از مطالعه ارتعاشات، تعیین اثرات آن در کارکرد و همچنین ایمنی سیستم ها می باشد. تحلیل حرکات ارتعاشی، قدم اصلی است که به سوی این هدف برداشته می شود.
ارتعاش در حین حرکت تراکتورهای کشاورزی که فاقد فنر ارتجاعی می باشند سرعتهای مؤثر آنها را محدود می کند و باعث ناراحتی و بعضی اوقات آسیب رسیدن دراز مدت به رانندگان می گردد. با بکارگیری مدل مناسب و تحلیل ریاضی می توان اثرات ارتعاش در حین حرکت تراکتور در مرحله طراحی را تعدیل کرده و باعث بهتر شدن حرکت تراکتور گردیم.
بررسی مدل تراکتور در راستای طولی که توسط بسیاری از مولفین بکار رفته است عمدتاً در سطح ارتعاشی روندهای ساده ای را تخمین می زند. بررسی ارتعاش بدنه تراکتور و رابطه بین تایر و سطح زمین در حین حرکت کافی می باشد.
ارتعاشات چیستند و چگونه ایجاد می شوند؟
موضوع علم ارتعاش، بررسی «حرکات سیستم های دینامیکی» است. هر پاره فیزیکی که قابلیت کسب و از دست دادن انرژی پتانسیل (در اثر تغییر مکانهای نسبی) و همچنین انرژی جنبشی را دارا باشد سیستم دینامیکی گویند. از ویژگی های چنین سیستمی همانا قابلیت آن برای حرکات نوسانی است. یعنی اینکه اگر از حالت تعادل خارج شود، نیروی مربوط به انرژی پتانسیل میل به برگرداندن سیستم به حالت تعادل داشته و درنتیجه طبق قانون دوم نیوتن به جرم در این جهت شتاب خواهد داد. بدین سان جرم سرعت گرفته و دارای انرژی جنبشی می شود. این انرژی بنوبه خود پس از گذشتن جرم از موقعیت تعادل دوباره به انرژی پتانسیل تبدیل می شود و اگر عامل مستهلک کننده ای در سیستم موجود نمی بود این فرابرد (تبدیل انرژی ها) برای همیشه ادامه پیدا می کرد. لیکن خاصیت میرایی که در اثر اصطکاک حاصله از حرکات نسبی بین نقاط مختلف ظاهر می شود با در حالت و وترکیبی مختلف و گوناگون از مکانیسمهای مستهلک کننده، همواره در سیستمها موجود است و درنتیجه باعث می شود که سیستم بالاخره از حرکت باز ایستد. خاصیت میرایی ممکن است به میزانی برسد که دیگر حرکت نوسانی امکانپذیر نبوده و حرکت فقط به یک طرف از موقعیت تعادل محدود شود (حرکت آپریودیک – غیر پریودیک).
بنابراین پارامترهای یک سیستم دینامیکی عبارتند از: جرم، ثابت فنر و ثابت مستهلک کننده دیسکوز. از آنجا که این پارامترها در حالت عمومی پایا فرض می شوند آنها را اجزای غیر فعال (passive) گویند. حال آنکه عوامل ایجاد کننده ارتعاشات را که «نیرو» و یا «نیروهای خارجی» هستند، چون با زمان تغییر می کند فعال (active) نامند. این «نیروها» ممکن است به صورت پریودیک (مثال هارمونیک ساده) آپریودیک (مانند ضربه) و یا استوکوستیک (رندم یا شاسی) به سیستم وارد آیند. مطالعه ارتعاشات حاصله از عوامل فوق بترتیب مشکل تر می شود.
دسته بندی | معماری |
بازدید ها | 16 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 15 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 13 |
تحقیق معماری دینامیک
دینامیک در فیزیک به معنای حرکت است . در معماری نیز دینامیک به عنوان یک سبک و هم به عنوان یک پدیده خارق العاده مطرح می شود . ساختمانهایی که دائما در حال حرکت و تغییرند و در عین حال شکل خود را برای انطباق با تصورات انسانی تغییر می دهند ، اندام ها و اشکالشان تغییر می کند تاهمخوانی بهتری به افکار و تخیلات ما و همچنین طبیعت داشته باشد . بناهای ما در معرض خورشید و باد هستند ، بنابراین طبیعت به تنهایی تمام انرژی مورد نیاز را به ساختمان می دهد . این ساختمانها جهت حرکت خورشید را تعقیب می کنند ( سازگاری با محیط طبیعی ) . بنابراین همساز شدن با طبیعت باعث می شود این بناها انرژی مورد نیاز خود را تامین کنند .
در این سبک از معماری با چرخش 360 درجه ای ، چشم اندازی باز و دید گسترده و عمیق از جهان طبیعت آینده و زندگی دریافت می شود .
بناهای معماری دینامیک دائما در حال تعدیل و تغییر در شکل و کالبد خود است .
در این بناها هرطبقه به صورت مجزا در حال چرخش است . و همزمان با آن فرم کلی بنا در حال تغییر و تحول است و نماهای متفاوت از زوایای متفاوت را به ارمغان می آورد . این رویکرد جدید ، در واقع نوعی قالب با معماری معاصرهاست که تا به حال تمام اتفاقات آن را براساس قانون گرانش زمین بوده است و به عبارت دیگر بینش و دیدگاه جدید این سبک معماری بر اساس مجموعه نیروهای محرک پایه ریزی شده که درواقع معماری سنتی که تاکنون بر اساس ثقل و جاذبه استوار بوده است را به چالش می کشد . معماری دینامیک سمبل فلسفه جدیدی بوده که سیمای شهرها و ایده زندگی ماراتغییر خواهد داد. از این به بعد بناها و ساختمان ها دارای بعد چهارم می شوند که همان زمان است . پس دیگر فرم آنها به اجسام صلب و سخت محدود نمی شود و بناها دارای رویکرد و گرانشی نوین و انعطاف پذیر خواهند شد و در نتیجه شهرها سریع تر از آنچه تصور می کنیم تغییر خواهند کرد .
با این معماری نوظهور خانه هایی که ما در آن زندگی می کنیم و نحوه زندگی ما شروع به تغییر اساسی می کند و ساختمان ها دیگر محصول افکار فسیل شده و قدیمی معماران نخواهند بود . بلکه تبدیل به بناهایی می شوند که در حال دگرگونی هستند و دائما برای ما چشم اندازها و تجارب جدیدی همراه با زمان را به ارمغان می آورم درنتیجه قلم معماران نمی تواند محیطی را بر ما تحمیل کند ، هرساختمان دارای نوعی آزادی ، اختیار و خاستگاه خاص خود می شود . روشهای پیشرفته ساخت و توانایی تولید انرژی توسط خود بنا که همان خودکفایی درتولید برق است دوفاکتور و ویژگی شاخص در معماری دینامیک می باشد .
دوویژگی شاخص درمعماری این بنا :
این سبک معماری در چگونگی ساخت نیز دارای نوآوری است . درواقع ساخت نیز دارای نوآوری است . در واقع اولین ساختمانی است که درکارخانه و بدون سایت ساخته می شود ( به جز هسته مرکزی بتنی ساختمان )که در محل بنا واقع می شود و قطعات پیش ساخته و واحدهای پیش ساخته به هسته الصاق می گردد . این اجزا ( لونیت ها ) با استاندارد کیفی بالا درکارخانه ساخته می شود و تمام لوله کشی ها ، سیم کشی ها ، سیستم تعویه و نازک کاری آن انجام می شود که خود مزیتی بزرگ محسوب می گردد . جون در این روش نازک کاری دارای کیفیت بالایی است و همچنین لونیت ها در سایت به هسته بتنی متصل می شود به تعداد کمتری کارگر ساختمانی در سایت نیاز است درنتیجه تلفات جانی و صدمات کمتری دارد .
تعداد کارگران ساخت مورد نیاز از 2000 کارگر به 90 نفر کاهش می یابد همچنین در مخارج و زمان ساخت ساختمان صرفه جویی می شود . بنابراین این روش دارای تضمین صرفه جویی 20 درصدی در هزینه هاست که تاثیر عظیمی در ساخت و ساز جهانی خواهد داشت . در حقیقت سه ویژگی خاص معماری دینامیک یعنی تغییر شکل ، روشهای پیشرفته تولید صنعتی قطعات و خودکفایی بنا در تولید انرژی ، می تواند مزایای بسیار زیادی در سطح ساخت و ساز جهانی به دنبال داشته باشد . در داخل این بناها از سیستم دی کنترل الکتریکی و طراحی داخلی و مبلمان بسیار لوکس استفاده خواهد شد .
در واقع در یک برج گردان کارخانه 90 درصد کارها در کارخانه ها انجام می شود ورودی هسته مرکزی در سایت مونتاژ و هزینه تمام شده آن 23% کمتر از روشهای متداول امروزی ساخت و سا ز در محل بناست. و به جای 2000 نفر 700 نفر در کارخانه در شرایط مطلوب کارمی کنند و 90 نفر هم در سایت کار مونتاژ را انجام می دهند .
این بناها متغیر قادر به تامین درونی الکتریکی خود خواهند بود و توربین های بادی به همراه پانل های خورشیدی با استفاده از باد و نورخورشید درون ایجاد هرگونه الودگی تمام انرژی مورد نیاز خود را فراهم می کنند که ارزش آن در سال معادل 7 میلیون دلار خواهد بود .
هرتوربین می تواند 3% مگاوات برق تولید کند مثلا باتوجه به وجود 4 هزار ساعت باد سالانه در دبی ،بهترین های استفاده شده در بنا می توانند 1200000 کیلووات ساعت انرژی تولید کنند . باتوجه به اینکه مصرف متوسط انرژی هرخانواده 24 هزار کیلووات ساعت تخمین زده می شود . هر توربین می تواند انرژی 50 خانواده را تامین کند .
پایه گذاری معماری دینامیک :
باشروع کارهای ساختمانی اولین بنای متحرک توسط معمار ایتالیایی تبار دیوید فیشر عصر تازه ای در معماری آغاز می شود به نام عصر معماری دینامیک
فیشر 58 ساله که دارای مدرک دکترای افتخاری کازا از موسسه پرودیو در دانشگاه کلمبیا از نیویورک است می گوید : او حتی وقتی یک پسر بچه ی کوچک بوده این افکار را در ذهن خود داشته است . او به یاد دارد روزی که مادرش او را به اطراف دریای مدیترانه برای تعطیلات برده و از او پرسیده بود که کجا می خواهد زندگی کند ، او درست در همان موقع دریافته بود که نمی خواست در مکان معینی زندگی کند یا در جایی که زندگی خواهد کرد محصور نباشد.
دسته بندی | مکانیک |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 56 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 26 |
دینامیک
مقدمه
علم دینامیک شاخهای از مکانیک است که در مورد حرکت اجسام در اثر اعمال نیرو بحث میکند. معمولاً در مهندسی، دینامیک پس از استاتیک مورد مطالعه قرار می گیرد و موضوع آن تاثیر نیروها بر اجسام ساکن است. دینامیک دارای دو بخش مجزا می باشد: سینماتیک، که عبارت از مطالعه حرکت بدون در نظر گرفتن عامل آن یعنی نیرو است و سینتیک، علمی است که نیروهای وارد بر جسم را به حرکت ناشی از آنها ارتباط می دهد. دانشجوی مهندسی در می یابد که درک کامل دینامیک، او را به یکی از مفید ترین و قوی ترین ابزرهای تحلیل در مهندسی تجهیز می کند.
موضوع علم دینامیک در مقایسه با استاتیک از نظر تاریخی، نسبتا جدید است. شروع درک دینامیک با استفاده از اصول استدلالی به گالیله (1642- 1564) نسبت داده می شود که در مورد سقوط آزاد اجسام، حرکت روی سطح شیبدار و حرکت پاندول مشاهدات دقیقی را انجام داد. وی در زمینه ارائه روشی علمی برای تحقیقات ودر مسائل فیزیکی مسئولیت بزرگی را متحمل شده است.گالیله به جهت نپذیرفتن اعتقادات زمان خود که مبتنی بر فلسفه ارسطویی بود، مثلاً این عقیده که اجسام سنگینتر سریعتر از اجسام سبک تر سقوط می کنند پیوسته مورد انتقاد شدید قرار داشت. فقدان روشهای دقیق برای اندازه گیری زمان از موانع جدی گالیله بود و پیشرفتهای مهم بعدی در دینامیک در انتظار اختراع ساعت پاندولی توسط هویگنس در سال 1657 بود.
فهرست مطالب:
1) مقدمه ای بر دینامیک
1/1) تاریخچه و کاربردهای جدید
2/1) مفاهیم اساسی
3/1) قوانین نیوتن
4/1) جاذبه
5/1) نیروی کشش فنر
6/1) نیروی کشش نخ
7/1) نیروی عکس العمل سطح
8/1) نیروی اصطکاک
9/1) ابعاد (دیمانسیونها)
2) به کار بردن معادلات نیوتن برای حل مسائل
1/2) مسائلی که در آنها چند نیرو به جسم وارد میشود
معادلات نیوتن
معادلات نیوتن
حل معادلات
2/2) قیود حرکت و درجات آزادی
معادلات نیوتن
3/2) معادلهی نیوتن برای ناظر غیرلخته نیروی مجازی
دسته بندی | عمران |
فرمت فایل | docx |
حجم فایل | 776 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 13 |
مروری بر سیستمهای سازهای دینامیک