درس ۲-۵ · علوم تجربی

نیرو

قانون‌های نیوتن، نیروی خالص، جرم و وزن، اصطکاک و نیروی عمودی سطح

حدود ۴ دقیقه مطالعه · ۳۳ سؤال تمرینی در اپ

۱نیرو و نیروی خالص

نیرو کشش یا هل دادن است، یکایش نیوتون و برداری است. برآیند همه‌ی نیروهای وارد بر جسم را نیروی خالص می‌نامیم: نیروهای هم‌جهت جمع و نیروهای خلاف جهت از هم کم می‌شوند. نیروهای متوازن یعنی نیروی خالص صفر.

ادامهٔ این درس

۴ بخش دیگر، با مثال‌های حل‌شده و دام‌های تستی، در نسخهٔ کامل تیزهوش است؛ همراه همهٔ ۳٬۱۲۸ سؤال و ۱۰ آزمون آزمایشی.

۶۹۹٬۹۹۰ ۳۹۹٬۹۹۰ تومان پیش‌فروش تا ۳۰ آذر

۶ سؤال رایگان این درس

سؤال ۱آسان

اتوبوس ناگهان ترمز می‌گیرد و مسافران ایستاده به جلو خم می‌شوند. این پدیده را کدام قانون توضیح می‌دهد؟

حل تشریحی: بدن مسافر همراه اتوبوس در حرکت بود. اتوبوس متوقف می‌شود ولی بدن به علت لختی تمایل دارد با همان سرعت به حرکت ادامه دهد، پس به جلو خم می‌شود. این همان قانون اول نیوتن است.
سؤال ۲متوسط

جعبه‌ای ۴ کیلوگرمی را روی زمین افقی با نیروی ۲۶ نیوتون به جلو هل می‌دهیم و نیروی اصطکاک ۶ نیوتون است. شتاب جعبه چند متر بر مربع ثانیه است؟

حل تشریحی: نیروی خالص = ۲۶ − ۶ = ۲۰ نیوتون. طبق قانون دوم: شتاب = نیروی خالص ÷ جرم = ۲۰ ÷ ۴ = ۵. جوابِ «۶/۵» اصطکاک را فراموش کرده است.
سؤال ۳متوسط

فضانوردی که روی زمین ۶۰ کیلوگرم جرم دارد به ماه می‌رود. اگر شتاب گرانش ماه ۱/۶ نیوتون بر کیلوگرم باشد، جرم و وزن او روی ماه کدام است؟

حل تشریحی: جرم مقدار ماده است و با جابه‌جایی تغییر نمی‌کند: ۶۰ کیلوگرم. وزن = جرم × شتاب گرانش = ۶۰ × ۱/۶ = ۹۶ نیوتون.
سؤال ۴سخت

دو اسکیت‌باز روی یخ بی‌اصطکاک روبه‌روی هم ایستاده‌اند و یکدیگر را هل می‌دهند. جرم A برابر ۴۰ و جرم B برابر ۶۰ کیلوگرم است. اگر شتاب A هنگام هل دادن ۱/۵ متر بر مربع ثانیه باشد، شتاب B چقدر است؟

حل تشریحی: نیروی وارد بر A = ۴۰ × ۱/۵ = ۶۰ نیوتون. طبق قانون سوم، A هم نیروی ۶۰ نیوتونی در خلاف جهت به B وارد می‌کند. شتاب B = ۶۰ ÷ ۶۰ = ۱. این دو نیرو به دو جسم مختلف وارد می‌شوند و هم را خنثی نمی‌کنند.
سؤال ۵متوسط

بیشینه‌ی اصطکاک ایستایی میان یک کمد و زمین ۱۲۰ نیوتون است. کمد را با نیروی افقی ۷۰ نیوتون هل می‌دهیم و تکان نمی‌خورد. نیروی اصطکاک وارد بر کمد چند نیوتون است؟

حل تشریحی: کمد ساکن مانده، پس نیروی خالص صفر است و اصطکاک ایستایی باید هم‌اندازه‌ی نیروی هل دادن یعنی ۷۰ نیوتون باشد. ۱۲۰ نیوتون فقط بیشترین مقدار ممکن است، نه مقدار فعلی.
سؤال ۶سخت

جعبه‌ای ۱۰ کیلوگرمی روی زمین است. بیشینه‌ی اصطکاک ایستایی ۶۰ و اصطکاک جنبشی ۴۰ نیوتون است. اگر جعبه را با نیروی افقی ثابت ۷۰ نیوتون هل دهیم، شتاب آن پس از راه افتادن چند متر بر مربع ثانیه است؟

حل تشریحی: ۷۰ از ۶۰ بیشتر است پس جعبه راه می‌افتد. وقتی می‌لغزد، اصطکاک جنبشی (۴۰) عمل می‌کند. نیروی خالص = ۷۰ − ۴۰ = ۳۰ ← شتاب = ۳۰ ÷ ۱۰ = ۳. جوابِ «۱» از به‌کار بردن اصطکاک ایستایی می‌آید.

۲۷ سؤال دیگر این درس در تیزهوش است.

ببین الان کجای کاری

آزمون تعیین سطح رایگان نهم به دهم: ۲۰ سؤال، ۲۰ دقیقه، و کارنامه‌ای که می‌گوید از کدام فصل شروع کنی.