پلی لیست علوم تجربی پایه نهم - فصل 5 (نیرو)
جزوه علوم تجربی پایه نهم فصل 5 (20 صفحه)دانلود
فیلم و جزوه طول سال علوم تجربی نهم درس پنجم – قسمت اول
علوم نهم فصل 5
علوم نهم درس 5
فصل پنجم علوم پایه نهم در مورد نیرو است.که شامل مباحث : نیرو های متوازن , نیروی خالص عامل شتاب است , وزن , اصطکاک و … میباشد.
نیرو چیست؟
نیرو عملی است که حرکت جسم را تغییر دهد یا حفظ کند. به بیان ساده نیرو یک فشار یا کشش است. نیرو ها میتوانند سرعت , جهت و حتی شکل یک جسم را تغیر دهند.
نیرو یک کمیت برداری است. کمیت برداری کمیتی است که هم مقدار و هم جهت دارد. برای توصیف کامل نیروی وارد بر یک جسم، باید هم اندازه (اندازه یا مقدار عددی) و هم جهت را توصیف کنید. بنابراین، 10 نیوتن توصیف کاملی از نیروی وارد بر یک جسم نیست. در مقابل، 10 نیوتن، رو به پایین توصیف کاملی از نیروی وارد بر یک جسم است. هم قدر (10 نیوتن) و هم جهت (رو به پایین) داده شده است.
از آنجایی که نیرو برداری است که جهت دارد، معمولاً نیروها را با استفاده از نمودارهایی نشان می دهند که در آنها یک نیرو با فلش نشان داده می شود. اندازه فلش منعکس کننده بزرگی نیرو است و جهت پیکان جهتی را که نیرو وارد می کند نشان می دهد.
نیرو یک عامل خارجی است که ممکن است وضعیت استراحت یا حرکت جسم را تغییر دهد. هم قدر و هم جهت دارد. جهت نیرو محل اعمال نیرو و اعمال نیرو محل اعمال نیرو است.
فرمول نیرو
حاصل ضرب بردار جرم (m) و شتاب (a) مقدار نیرو را بیان می کند. معادله یا فرمول نیرو ممکن است به صورت ریاضی بیان شود:
F=ma
واحد نیرو
نیروی اعمال شده بر یک جسم بر حسب نیوتن و داین اندازه گیری می شود. نیرو در سیستم دوم واحدات CGS توسط داین اندازه گیری می شود. در سیستم استاندارد بین المللی واحدها (واحد SI) بر حسب نیوتن (N) نشان داده شده است.
داین و نیوتن با هم مرتبط هستند. ما می توانیم مقدار نیرو را در داین و نیوتن با استفاده از رابطه بین آنها تبدیل کنیم. مقدار داین بر حسب نیوتن و بالعکس به صورت زیر است:
نیوتن: یک N را می توان به عنوان نیروی مورد نیاز برای حرکت جسمی با جرم 1 کیلوگرم با شتاب تعریف کرد.
با حرف N نشان داده شده است. از نظر ریاضی می نویسیم:
1N=1kg×1m/s2
داین: نیروی مورد نیاز برای حرکت دادن جسمی با جرم 1 گرم با شتاب 1 سانتی متر بر ثانیه است. از نظر ریاضی می نویسیم:
1dyne=1g×1cm/s2
علوم نهم فصل پنجم
نیرو های متوازن
نیروهای متوازن و نامتعادل به صورت زیر تعریف می شوند:
نیروهای متوازن: دو نیرو در صورتی متعادل هستند که قدر آنها مساوی باشد و در جهت مخالف باشند به طوری که مجموع آنها صفر شود.
نیروهای نامتعادل: دو نیرو در صورتی نامتعادل هستند که قدر آنها متفاوت باشد و در جهت مخالف هم نباشند به طوری که مجموع آنها صفر نباشد.
اگر نیروهای وارد بر جسم متعادل باشند، بدن حرکت خود را تغییر نمی دهد، در حالی که اگر آنها نامتعادل باشند، این اتفاق می افتد:
یک جسم ثابت شروع به حرکت در جهت نیروی خالص می کند.
یک جسم متحرک سرعت و یا جهت را در جهت نیروی خالص تغییر می دهد
طناب کشی، که در آن هر تیم به طور مساوی روی طناب می کشد، نمونه ای از نحوه عملکرد نیروهای متعادل و نامتعادل است. هنگامی که نیروهای وارد شده به طناب از نظر اندازه برابر و در جهت مخالف باشند، طناب ثابت می ماند. با این حال اگر بازیکنان یک طرف طناب از نیروی بیشتری نسبت به طرف دیگر استفاده کنند، نیروهای وارد بر دو طرف طناب دیگر متعادل نخواهند بود. در نتیجه، تیم بازنده در جهت نیروی خالص حرکت می کند، مانند تیمی که برنده شده است.
قوانین نیوتن
قانون اول نیوتن: اینرسی
جسم در حال سکون , در حالت سکون باقی میماند و جسم در حال حرکت با سرعت ثابت و در یک خط مستقیم در حرکت باقی میماند مگر اینکه نیروی نا متعادل بر آن اثر بگذارد.
قانون دوم نیوتن: F = ma
این قانون بیان میکند که F = ma یا نیروی خالص برابر است با جرم ضربدر شتاب.
قانون سوم نیوتن: کنش و واکنش
این قانون نیوتن بیان میکند که برای هر عمل ( نیروی ) در طبیعت واکنشی برابر و متضاد وجود دارد.
نیروی خالص عامل شتاب است
قانون دوم حرکت نیوتن مربوط به رفتار اجسامی است که تمام نیروهای موجود برای آنها متعادل نیستند. قانون دوم بیان می کند که شتاب یک جسم به دو متغیر وابسته است – نیروی خالص وارد بر جسم و جرم جسم. شتاب یک جسم مستقیماً به نیروی خالص وارد بر جسم و برعکس به جرم جسم بستگی دارد. با افزایش نیروی وارد بر یک جسم، شتاب جسم نیز افزایش می یابد. با افزایش جرم یک جسم، شتاب جسم کاهش می یابد.
هرگاه بر جسم نیروی خالصی وارد شود، جسم تحت تأثیر آن نیرو شتاب می گیرد که این شتاب نسبت مستقیم با نیروی خالص وارد بر جسم دارد و در همان جهت نیروی خالص است و با جرم جسم نسبت وارون دارد.
جزوه علوم تجربی پایه نهم فصل 5 (20 صفحه)دانلود
فیلم و جزوه طول سال علوم تجربی نهم درس پنجم – قسمت دوم
وزن چیست؟
وزن نیروی گرانشی است که زمین با آن توده ها را به سمت مرکز خود جذب میکند. یا میگیم که وزن نیروی گرانش روی یک جسم است.
فرق بین وزن و جرم : جرم همیشه ثابت میماند. اما وزن میتواند بسته به میزان گرانش روی یک جسم تغییر کند.
وقتی جسمی را از بالای یک ساختمان رها می کنیم، وزن آن سبب می شود تا جسم به طرف زمین شتاب پیدا کند. بنابراین براساس قانون دوم نیوتون و با صرف نظرکردن ازمقاومت هوا می توانیم بنویسیم:
وزن جسم=جرم جسم×شتاب جاذبه
W=mg
شتاب جاذبه در سطح زمین تقریبا 
است که در حل برخی از مسئله ها برای سادگی آن را 
فرض میکنند.
نیرو , بر هم کنش دو جسم
بر هم کنش
در فیزیک، بر هم کنش به فرآیندی اطلاق میشود که طی آن دو یا چند شیء بر خواص یا رفتار یکدیگر تأثیر میگذارند. این می تواند از طریق نیروها، انتقال انرژی یا وسایل دیگر رخ دهد. به عنوان مثال می توان به برهمکنش گرانشی، برهمکنش الکترومغناطیسی و برهمکنش هسته ای اشاره کرد.
قانون سوم نیوتن به طور رسمی بیان شده است:
برای هر عمل، عکس العملی برابر و مخالف وجود دارد.
این عبارت به این معنی است که در هر فعل و انفعال، یک جفت نیرو بر دو جسم متقابل وارد می شود. اندازه نیروهای وارد بر جسم اول با اندازه نیروی وارد بر جسم دوم برابر است. جهت نیروی وارد بر جسم اول برخلاف جهت نیروی وارد بر جسم دوم است. نیروها همیشه به صورت جفت می آیند – جفت نیروی کنش-واکنش برابر و متضاد.
گفت و گو کنید صفحه 59 علوم نهم
فرض کنید مطابق شکل پسر و اسب، روی اسکیت ها ساکن اند. پسر، اسب را هل میدهد و هر دوی آنها شتاب پیدا میکنند و به حرکت در میآیند اما شتاب آنها در خلاف جهت یکدیگر است. کدام یک از آنها دارای شتاب بیشتری میشود؟ توضیح دهید.
پاسخ: وقتی پسر اسب را هل میدهد نیرویی (نیروی کنش) را به اسب وارد میکند. بر اساس قانون سوم نیوتن اسب هم همان قدر نیرو (نیروی واکنش) به پسر وارد میکند.
نیروی عمودی سطح
نیرویی که بر جسم وارد می شود از دو جزء تشکیل شده است، جزء افقی و جزء عمودی. همانطور که از نام آن پیداست، جهت مولفه افقی نیرو موازی با سطح است، در حالی که جهت مولفه عمودی عمود بر موقعیت جسم است.
فرض کنید جسمی روی سطحی قرار دارد. به دلیل وزنش نیرویی وارد می کند. طبق قانون سوم حرکت نیوتن، سطح با اعمال نیرویی برابر و مخالف بر جسم پاسخ می دهد. این نیرو که بر سطح عمود است نیروی نرمال نامیده می شود. از آنجایی که جسم در تماس با سطح باقی می ماند، نیروی نرمال ( عمود بر سطح) یک نیروی تماسی است.
همان طوریکه دیدیم نیرو های وارد بر جسم ساکن , متوازن هستند. بنابراین باید به جز وزنِ جسم که آن را به طرف پایین می کشد، نیروی دیگری ازطرف سطح میز بر جسم رو به بالا وارد شده باشد تا اثر وزن را خنثی کند. به این نیرو، نیروی عمودی سطح یا نیروی عمودی تکیه گاه میگویند. و آن را با FN نشان میدهند.
نیروی عمودی سطح باید هم اندازه با نیروی وزن باشد تا برآیند دو نیرو صفر شود. هرچه جسم سنگین تر باشد، نیروی عمودی تکیه گاه نیز بزرگ ترخواهد بود.
اصطکاک
اصطکاک نیروی مقاومتی است که در برابر حرکت اجسام از سطح به وجود میآید. و یا به نیرویی اطلاق میشود که توسط دو سطح ایجاد میشود که با یکدیگر تماس پیدا میکنند و می لغزند.
اصطکاک به دو نوع است: ایستایی و جنبشی
اصطکاک ایستا بین دو سطح که نسبت به یکدیگر حرکت نمیکنند عمل میکند, در حالی که اصطکاک جنبشی بین اجسام در حال حرکت عمل میکند.
سوالات درس 5 علوم نهم
در پکیج های آموزشی بنیاد آموزش ملی , استاد محمودی بر علاوه تدریس درسنامه هر فصل , سوالات فصل مربوطه را نیز در اخیر فیلم ها حل نموده است.