ورود

نسخه کامل مشاهده نسخه کامل : سوال : وزن ساعت شنی


Neda007
16-07-2009, 19:40
سلام به دانشمندای فیزیک
یه سوال کوچیک داشتم که امیدوارم جواب بدین:20:
-یه ساعت شنی رو وقتی که اون قسمتی که پر از شن هست پایین قرار داره وزن می کنیم. دفعه دوم ساعت شنی رو بر عکس می کنیم(یعنی قسمتی ه پر از شنه بالا باشه)و بعد وزن می کنیم. حالا به خاطر من زحمت بکشین و فکر کنین و جواب بدین که وزن ساعت شنی تو دو حالت گفته شده باهم برابره یا نه؟(و البته با دلیل علمی)
با تشکر از همتون:11:
Iron
17-07-2009, 09:43
سلام

با فرض اینکه سرعت تخلیه شن ثابت باشه و شعاع استوانه های بالا و پایین یکنواخت باشه ، وزن در هردو حالت یکسانه بجز در لحظه شروع تخلیه که وزن کمتره: چون مرکز ثقل مجموعه با سرعت ثابت بسمت پایین حرکت می کنه و حرکت اون بدون شتابه. پس در هردو حالت نیروی وارده برابره با جرم مجموعه ضربدر شتاب ثقل. اما در لحظه شروع تخلیه سرعت حرکت مرکز ثقل از صفر تبدیل به حرکتی بسمت پایین میشه. بنابراین شتاب رو به پایینه و برای لحظه ای وزن کمتر نشون داده میشه.
zahedy2006
17-07-2009, 12:26
سلام

با فرض اینکه سرعت تخلیه شن ثابت باشه و شعاع استوانه های بالا و پایین یکنواخت باشه ، وزن در هردو حالت یکسانه بجز در لحظه شروع تخلیه که وزن کمتره: چون مرکز ثقل مجموعه با سرعت ثابت بسمت پایین حرکت می کنه و حرکت اون بدون شتابه. پس در هردو حالت نیروی وارده برابره با جرم مجموعه ضربدر شتاب ثقل. اما در لحظه شروع تخلیه سرعت حرکت مرکز ثقل از صفر تبدیل به حرکتی بسمت پایین میشه. بنابراین شتاب رو به پایینه و برای لحظه ای وزن کمتر نشون داده میشه.سلام
من فكر كنم دائما بيشتر نشون بده زير
ريزش شن عمل پيوسته است. وقتي از قسمت باريك شده بين دو محفظه شن شروع به پايين ريختن مي كنه و به قسمت كف ساعت برخورد مي كنه درست مانند آسانسوري كه بالا مي ره هست. (من دستگاهم رو روي ساعت گذاشتم) - سقوط شن ، سقوط آزاد تحت جاذبه هست.
پس درست مانند انساني كه در آسانسور سنگين تره شن هم سنگين تر مي نمايد (البته هموني كه داره پايين مياد و برخورد ميكنه) - جرم بدنه ساعت و اون قسمت شن كه كاملا پايين ريخته يا كاملا در بالا وجود داره ثابت است.

نوع ديگر تحليل نيز مي توان به صورت ضربه اي پيوسته تحليل كرد كه از سوي شن فروريزنده به كف مي خورد

البته اون لحظه اي كه شن جدا ميشه و رو هوا مي مونه تاثير خواهد داشت ولي چون پيوستگي داريم شايد با نوشتن رذابطه پيوستگي نيز بتوانيم مسئله را حل كنيم

اگر چگالي را ميزان (چگالي) شن بالاي ظرف در نظر بگيريم و J بردار جريان (همون كه تو الكترومغناطيس بهش پوينتينگ مي گويند) را نرخ ريزش در نظر بگيريم جواب كاملا علمي با به دست آوردن جرم J به دست مي آيد (چرا كه اين جرم محاسبه نمي شود) و همچنين همان J در حال ضربه زدن نيز مي باشد

البته مي توان چگالي را شن پايين و J را شن افزوده شده در نظر گرفت

ولي باز فكر كنم بيشتر نشون بده.
Iron
17-07-2009, 14:39
سلام
من فكر كنم دائما بيشتر نشون بده زير
ريزش شن عمل پيوسته است. وقتي از قسمت باريك شده بين دو محفظه شن شروع به پايين ريختن مي كنه و به قسمت كف ساعت برخورد مي كنه درست مانند آسانسوري كه بالا مي ره هست. (من دستگاهم رو روي ساعت گذاشتم) - سقوط شن ، سقوط آزاد تحت جاذبه هست.
پس درست مانند انساني كه در آسانسور سنگين تره شن هم سنگين تر مي نمايد (البته هموني كه داره پايين مياد و برخورد ميكنه) - جرم بدنه ساعت و اون قسمت شن كه كاملا پايين ريخته يا كاملا در بالا وجود داره ثابت است.

نوع ديگر تحليل نيز مي توان به صورت ضربه اي پيوسته تحليل كرد كه از سوي شن فروريزنده به كف مي خورد

البته اون لحظه اي كه شن جدا ميشه و رو هوا مي مونه تاثير خواهد داشت ولي چون پيوستگي داريم شايد با نوشتن رذابطه پيوستگي نيز بتوانيم مسئله را حل كنيم

اگر چگالي را ميزان (چگالي) شن بالاي ظرف در نظر بگيريم و J بردار جريان (همون كه تو الكترومغناطيس بهش پوينتينگ مي گويند) را نرخ ريزش در نظر بگيريم جواب كاملا علمي با به دست آوردن جرم J به دست مي آيد (چرا كه اين جرم محاسبه نمي شود) و همچنين همان J در حال ضربه زدن نيز مي باشد

البته مي توان چگالي را شن پايين و J را شن افزوده شده در نظر گرفت

ولي باز فكر كنم بيشتر نشون بده.

نکته اول اینه که فقط درصورت حرکت شتابدار آسانسور، وزن شخص تغییر می کنه.
نکته دوم اینه که در کنار ضربه ای که به کف ساعت میخوره، باید این مساله رو هم مدنظر داشت که مقداری از شن که در حال سقوط آزاد می باشد، هیچ نیرویی به ظرف وارد نمی کند که باعث کاهش وزن میشه. این دو عامل همدیگر رو خنثی می کنن.
برای اینکه اثر تمامی عوامل رو یکجا دیده باشم، کل شن ساکن و متحرک و ظرف ساعت رو یک سیستم گرفتم و تغییرات سرعت مرکز ثقل کل سیستم رو بررسی کردم.:31:

اون روش تحلیل دومتونو درست متوجه نشدم.
zahedy2006
17-07-2009, 15:29
نکته اول اینه که فقط درصورت حرکت شتابدار آسانسور، وزن شخص تغییر می کنه.of sr,x Hchn il pv;j ajhfnhv isj
decoding
خب سقوط آزاد هم حركت شتابدار هست ديگه
من دستگاه رو چسبوندم به ساعت. انگار ساعت داره بالا ميره و سن همان لحظه خروج از اون قسمت مياني ساكن شده و كف با اون برخورد مي كنه


نکته دوم اینه که در کنار ضربه ای که به کف ساعت میخوره، باید این مساله رو هم مدنظر داشت که مقداری از شن که در حال سقوط آزاد می باشد، هیچ نیرویی به ظرف وارد نمی کند که باعث کاهش وزن میشه. این دو عامل همدیگر رو خنثی می کنن.من هم هر دو عامل را حساب كردم


(البته هموني كه داره پايين مياد و برخورد ميكنه)

ولي تجربتا معمولا ضربه وارده از جرم بيشتر هست (البته بديهي هست كه به سرعت وابستگي داره يا همان تغييرات نيرو به زمان و همچنين سرعت سقوط شن چندان بالا نيست ولي تجربي گفتم كه ضربه قويتر عمل مي كنه از اون جرم رو هوا)


برای اینکه اثر تمامی عوامل رو یکجا دیده باشم، کل شن ساکن و متحرک و ظرف ساعت رو یک سیستم گرفتم و تغییرات سرعت مرکز ثقل کل سیستم رو بررسی کردم.[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]در اين حالت وزن قسمت بالا كم ميشه و جرم قسمت پايين زياد مي شود و مركز جرم داره پايين مي آيد تا به مركز ساعت برسد
ولي اين حركت بايد شتابدار باشد (البته خيلي كم هست)


اون روش تحلیل دومتونو درست متوجه نشدم. رابطه پيوستگي رابطه مشهوري در رياضيات هست
الان درست رياضي نمي تونم بنويسم ولي توضيح مي دهم

شما يك جريان از آب در نظر بگيريد درون مثلا شلنگ آب
حال يك المان يا يك قطعه حجمي بزرگ در نظر بگيريد (در اينجا به صورت استوانه خواهد شد كه اصلا مهم نيست)
حالا اگر آب در شلنگ جريان داشته باشد خروجي آب از اين المان كه به زمان وابسته است (كه ميشه dp/dt - اون رو چگالي هست - ) برابر با منفي جريان ورودي به المان هست. (همون آبي كه به صورت جريان وارد مي شود به صورت مشتق زماني چگالي آب موجود نسبت به همان زمان خارج مي شود)
در ضمن چگالي اون چگالي جرم به حجم منظورم نيست. منظورم مقدار ماده هست مثل چگالي بار يا ...
البته اين رابطه براي موج و غيره خيلي كاربرد داره ولي من راجع به شن نوشتم

شني كه از بالا وابسته به زمان كم مي شود با جرياني مساوي همان كم شدن داره پايين مي ريزه. كه بديهي هست

حالا اگه ما اين جريان شني را به دست آوريم يعني مقدار شن موجود در حال ريزش را داريم
اين شن وزنش محاسبه نمي شود (استدلال شما)
همين شن ضربه اش محاسبه مي شود (استدلال من)

حالت كلي برآورد هر دو بالايي ها است

يك اثبات از كتاب (واقعيتش نمي دونم چيه - صفحه اول كتاب كنده شده است - ولي فكر كنم گزيرويچ هست) مي گذارم.
بايد اسكن بگيرم

اين اثبات
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])

براي عكس بزرگ اون آدرس كناريه رو تو قسمت آدرس وارد كنيد
Codename 77
12-10-2009, 22:57
سلام .
آیا تغییر وزن ساعت در حد همون انرژی لحظه ای سقط آزاد شن هاست ؟
zahedy2006
13-10-2009, 11:29
سلام .
آیا تغییر وزن ساعت در حد همون انرژی لحظه ای سقط آزاد شن هاست ؟


انرژي شن سقوط كننده برابر mgh هست (كه البته در هر لحظه كه پايين تر مي رود مقداري از اين انرژي به انرژي جنبشي تبديل ميشه)
اما تغيير وزن همان mg مي باشد
m = جرم شني كه در حال سقوط هست
Codename 77
14-10-2009, 20:37
سلام.
اگه ما این ساعت رو در یک شاتل که داره به سمت مدار زمین میره قرار بدیم باز هم اختلاف وزن در حالت دوم خواهیم داشت ؟
zahedy2006
15-10-2009, 01:04
سلام.
اگه ما این ساعت رو در یک شاتل که داره به سمت مدار زمین میره قرار بدیم باز هم اختلاف وزن در حالت دوم خواهیم داشت ؟


به "سمت مدار" يا "در مدار" ؟؟؟

به سمت مدار رفتن كه ممكنه حركت شتابدار داشته باشه كه محاسبات را عوض مي كنه


در مدار هم كه جاذبه نداريم - چون همواره در حال سقوط آزاد هستيم - پس اصلا شني سقوط نمي كنه
اصلا كل ساعت شني وزني نداره!!!
sharar1998
13-12-2014, 12:19
میشه یکی نمودار وزن ساعت شنی هنگام ریزش شن رو بر حسب زمان رسم کنه؟
البته حدودی!
MOHAMMAD_ASEMOONI
14-12-2014, 10:17
سلام
وقتی شنها بالا باشه وزنش کمتره
چون وزن یعنی جرم X شتابِ جاذبه
هر چه از سطح زمین بالاتر بریم جاذبه کمتر میشه بنابراین وزن هم کمتر میشه .