سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
تا كنون ما با حركتهای اجسامی سروكار داشتیم كه به عنوان یك ذره تلقی می‌شدند. در مواردی هم كه ابعاد آنها قابل توجّه بود فرض می‌كردیم كه آنها همانند یك ذره عمل می‌كنند. ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

مركز جرم

تا كنون ما با حركت های اجسامی سروكار داشتیم كه به عنوان یك ذره تلقی می‌شدند. در مواردی هم كه ابعاد آن ها قابل توجّه بود فرض می‌كردیم كه آن ها همانند یك ذره عمل می‌كنند. اما اجسام واقعی دارای ابعاد مشخصی هستند و عمدتاً در حین حركت ممكن است جا به جا یا دوران یابند. به عنوان مثال، در شكل زیر ورزشكار فقط تحت حركت جا به جایی است.

 

 
اما  در شكل زیر علاوه بر جا به جایی دارای حركت دورانی نیز می‌باشد. ما اصطلاحاً به حركت‌هایی كه صرفاً جا به جایی نباشند"حركت مركب" می‌گوییم.

 
مشاهده‌های دقیق حركت این نكته را نمایان می‌كند كه در حركت اجسامی كه ابعاد قابل توجّهی دارند همواره می‌توان نقطه‌ای یافت كه مسیر حركت آن شبیه مسیر حركت ذره باشد. به این نقطه مركز جرم (به اختصار CM) می‌گویند. حركت مركب یك جسم با ابعاد بزرگ را می‌توان تركیبی از حركت مركز جرم آن به علاوه حركت چرخشی و لرزشی حول مركز جرم تلقی نمود.

 

به عنوان مثال به حركت شناگر در زیر دقت كنید. مركز جرم CM در یك مسیر سهمی حركت می‌كند.

مركز جرم

این موضوع حتی در حالتی كه شناگر دوران نیز می‌كند صادق است. این همان مسیر سهمی است كه اگر یك ذره پرتاب شود آن مسیر را طی می‌كند. البته سایر نقاط شناگر در مسیر غیر سهمی و پیچیده‌ای حركت می‌كنند.

مركز جرم

به حركت یك جسم بزرگ مثل آچار بر روی سطح با اصطكاك توجّه كنید.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

اگر مایل باشید حركت آچار را به صورت یكسری ذره پی در پی مشاهده كنید به فیلم زیر توجّه كنید.

در این فیلم مركز جرم به صورت دایره توخالی در میان آچار مشاهده می‌شود. سعی كنید حركت فیلم را با موس خود كنترل نموده و به مسیر حركت مركز جرم توجّه كنید.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

در شكل زیر آچاری را مشاهده می‌كنید كه بر روی سطح بدون اصطكاك پرتاب شده است.

 

 
این آچار هم در حال چرخش و هم در حال جا به جایی بر روی میز است. اما  حركت مركز جرم آن كه با + نشان داده شده چگونه است؟ آیا شبیه مسیر حركت یك ذره است؟

 

به نظر شما مركز جرم چه اهمیتی در بررسی مسائل دینامیكی دارد؟ در فیلم زیر به این موضوع اشاره شده است.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

و در پایان یك نكته جالب در سقوط گربه!

به فیلم زیر توجه كنید.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

به نظر شما چرا گربه در حین سقوط، همواره با چهار پای خود به زمین می رسد. آیا این موضوع ربطی به مركز جرم دارد؟

 

در فیلم زیر حركت پرتابی یك جسم را مشاهده می‌كنید. آیا می‌توان حركت این جسم را به دو حركت مستقل دورانی و سهمی تفكیك نمود؟

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین