جزوات رنگی و تایپ شده بیوفیزیک
•= /() و (ب) مشتری چقدر است ؟ (ج) چقدر طول می کشد تا سکه به سقف محفظه، 2.20 متر بالاتر از زانو برسد؟ () () ؟
• () () () () ؟ ()() ؟
•-(= ) : () () () () -() -•”” ) ؟ () () ؟
• ً «» • × × -× -•× () () () () ؟ ()
•() () () () () ؟
• ؟
••= = () ؟ ) ؟ () ؟
••-/: = : = ()():= (— ) /():=(— ) /؟
••ً ••-= (= ) :. (): () ؟
••:= (+ ) /() () () ؟
••() /()= /••() () ؟ ) ؟
••ً عمل می کند. اگر مقدار سرعت اسکی باز (الف) ثابت باشد، (ب) با جزوه بیوفیزیک 1 متر بر ثانیه افزایش یابد، و (ج) با سرعت 0/2 متر بر ثانیه افزایش یابد، Fx چیست؟
••39 ILW کره ای به جرم 3.0 × 10-4 کیلوگرم از طناب آویزان شده است. یک نسیم ثابت افقی کره را به گونه ای هل می دهد که طناب با زاویه ثابت 37 درجه با عمودی ایجاد می کند. (الف) مقدار فشار و (ب) کشش طناب را بیابید.
••40 یک جعبه خرما به جرم 5.00 کیلوگرم، با زاویه ای نسبت به افقی به سمت بالا شیبدار بدون اصطکاک فرستاده می شود. شکل 5-41 به عنوان تابعی از زمان t، مولفه vx سرعت جعبه را در امتداد یک محور x نشان می دهد که مستقیماً به سمت سطح شیب دار امتداد می یابد. اندازه آن1 نیروی طبیعی روی جعبه از سطح شیب دار چقدر است . ؟
••41 با استفاده از طنابی که اگر کشش در آن از 387 نیوتن بیشتر شود، میشکند، باید دستهای از مواد بام قدیمی به وزن 449 نیوتن را از نقطهای به ارتفاع 6.1 متر از سطح زمین پایین بیاورید. بدیهی است که اگر دسته را به طناب آویزان کنید، میشکند. بنابراین، به بسته نرم افزاری اجازه می دهید تا به سمت پایین شتاب بگیرد. الف) چه مقدار از شتاب دسته، طناب را در آستانه شکستن قرار می دهد؟ ب) در آن شتاب، دسته با چه سرعتی به زمین برخورد می کند؟
••42 در روزهای قبل، اسب ها به روشی که در شکل 5-42 نشان داده شده است، قایق ها را از کانال ها پایین می کشیدند. فرض کنید اسب طناب را با نیروی 7900 نیوتن با زاویه u = 18 درجه نسبت به جهت حرکت بارج می کشد که مستقیماً در جهت مثبت یک محور x حرکت می کند. جرم بارج 9500 کیلوگرم و بزرگی شتاب آن 0.12 متر بر ثانیه است. (الف) اندازه و(ب) جهت (نسبت به x مثبت) نیروی وارد بر بارج از آب چیست؟
••43 SSM در شکل. قدرهای (الف) نیروی وارد بر پیوند 1 را از پیوند 2، (ب) نیروی وارد بر پیوند 2 از پیوند 3 را بیابید، (ج) نیروی وارد بر پیوند 3 از پیوند 4، و (د) نیروی وارد بر پیوند 4 از پیوند 5. سپس اندازه را پیدا کنید. ضربات (e)نیروی F: روی لینک بالایی از فردی که زنجیر را بلند می کند و (f)نیروی خالص شتاب دهنده هر حلقه.
••44 یک لامپ به صورت عمودی از طناب در یک جزوه بیوفیزیک در حال نزول آویزان است که سرعت آن 2.4 متر بر ثانیه است. الف) اگر کشش طناب 89 نیوتن باشد، جرم لامپ چقدر است ؟ (ب) هنگامی که آسانسور با شتاب 2.4 متر بر ثانیه به سمت بالا بالا می رود، کشش طناب چقدر است ؟
••45 کابین آسانسور با وزن 27.8 کیلونیوتن به سمت بالا حرکت می کند. اگر سرعت کابین (الف) با نرخ 1.22 متر بر ثانیه افزایش یابد و (ب) با سرعت 1.22 متر بر ثانیه کاهش یابد، کشش در کابل چقدر است ؟
••46 کابین آسانسور توسط یک کابل به سمت بالا کشیده می شود. کابین و سرنشین آن مجموعاً 2000 کیلوگرم وزن دارند. هنگامی که آن سرنشین یک سکه را رها می کند، شتاب آن نسبت به کابین 8.00 متر بر ثانیه به سمت پایین است. کشش کابل چقدر است ؟
••47 خانواده زاکینی به خاطر عمل گلوله انسان به توپ شهرت داشتند که در آن یکی از اعضای خانواده از یک توپ با استفاده از نوارهای کشسانی یا هوای فشرده شلیک شد. در یکی از نسخههای این عمل، امانوئل زاکینی از روی سه چرخ و فلک مورد اصابت گلوله قرار گرفت تا در توری در همان ارتفاع با انتهای باز توپ و در برد 69 متر فرود آید. او به مدت 5.2 متر داخل بشکه رانده شد و با زاویه 53 درجه پرتاب شد. اگر جرم او 85 کیلوگرم بود و در داخل بشکه شتاب ثابتی داشت، نیرویی که او را به حرکت در می آورد چقدر بود؟ (نکته: با پرتاب طوری رفتار کنید که انگار در امتداد یک سطح شیب دار در 53 درجه است. از کشش هوا صرف نظر کنید.)
••48 در شکل. کابین B دارای جرم 1300 کیلوگرم است. یک جعبه 12.0 کیلوگرمی از گربه سانان روی کف کابین A قرار دارد. کشش در کابل اتصال کابین ها 1.91 × 104 نیوتن است. مقدار نیروی طبیعی روی جعبه از کف چقدر است ؟
••49 در شکل. الف) اندازه شتاب بلوک چقدر است ؟ (ب) اندازه نیرو F به آرامی افزایش می یابد. ارزش آن درست قبل از بلند شدن (به طور کامل) بلوک از روی زمین چقدر است ؟ (ج) اندازه شتاب بلوک درست قبل از بلند شدن (کاملاً) از روی زمین چقدر است ؟
••50 در شکل 5-46، سه صندوق رای با طناب به هم متصل شده اند، یکی که روی یک قرقره می پیچد که دارای اصطکاک ناچیز روی محور و جرم ناچیز است. این سه جرم mA = 30.0 کیلوگرم، mB = 40.0 کیلوگرم و mC = 10.0 کیلوگرم هستند. وقتی مجمع bly از حالت سکون جزوه بیوفیزیک می شود، (الف) کشش طناب که B و C را به هم وصل می کند چقدر است ، و (ب) A در 0.250 ثانیه اول چقدر حرکت می کند (با فرض اینکه به قرقره نرسد)؟
••51 شکل 5-47 دو بلوک را نشان می دهد که توسط یک طناب (با جرم ناچیز) متصل شده اند که از روی یک قرقره بدون اصطکاک (همچنین با جرم ناچیز) عبور می کند. این چیدمان به ماشین اتوود معروف است. یک بلوک دارای جرم m1 = 1.30 کیلوگرم است. دیگری دارای جرم m2 = است. 2.80 کیلوگرم (الف) مقدار شتاب بلوک ها و (ب) کشش در طناب چقدر است ؟
••52 یک مرد 85 کیلوگرمی با نگه داشتن طنابی که از روی یک قرقره بدون اصطکاک به یک کیسه شن 65 کیلوگرمی می گذرد، خود را از ارتفاع 10 متری روی زمین پایین می آورد. اگر مرد از حالت استراحت شروع کند با چه سرعتی به زمین می خورد؟
••53 در شکل 5-48، سه بلوک متصل بر روی یک میز افقی بدون اصطکاک با نیرویی به بزرگی T3 = 65.0 N به سمت راست کشیده می شوند. اگر m1 = 12.0 کیلوگرم، m2 = 24.0 کیلوگرم و m3 = 31.0 کیلوگرم، (الف) قدر شتاب سیستم، (ب) کشش T1، و (ج) کشش T2.
••54 شکل 5-49 چهار پنگوئن را نشان میدهد که با بازیگوشی در یخ بسیار لغزنده (بدون اصطکاک) توسط متصدی کشیده میشوند. جرم سه پنگوئن و کشش دو تا از طناب ها m1 = 12 kg، m3 = 15 kg، m4 = 20 kg، T2 = 111 نیوتن و T4 = 222 نیوتن است. جرم جزوه بیوفیزیک m2 را پیدا کنید که نیست. ••-() = = = () ()) ••-: -: () -() : ؟
••= در یک صفحه بدون اصطکاک که در زاویه 30.0 درجه قرار دارد، توسط یک طناب روی یک قرقره بدون جرم و اصطکاک به بلوک دوم با جرم m2 = 2.30 کیلوگرم متصل می شود (شکل 5- 52). (الف) مقدار شتاب هر بلوک، (ب) جهت شتاب بلوک آویزان، و (ج) کشش در طناب چقدر است ؟
••58 شکل 5-53 مردی را نشان می دهد که روی صندلی بوزون نشسته است که از یک طناب بدون جرم آویزان می شود، که روی یک قرقره بدون جرم و اصطکاک می گذرد و به سمت دست مرد می رود. وزن ترکیبی انسان و صندلی 95.0 کیلوگرم است. اگر انسان بخواهد با سرعت ثابت و (ب) با سرعت ثابت و (ب) با شتاب رو به بالا بالا رود، با چه قدرتی باید طناب را بکشد. 1.30 متر بر ثانیه (نکته: نمودار جسم آزادواقعا می تواند کمک کند.) اگر طناب سمت راست تا زمین امتداد یابد و توسط همکار کشیده شود، همکار باید با چه قدرتی بکشد تا مرد بلند شود ( ج) با سرعت ثابت و (د) با شتاب رو به بالا m/s2 30/1؟ مقدار نیروی وارد بر سقف از سیستم قرقره در (ه) قسمت a، (f)قسمت b، (g)قسمت c، (h)قسمت d چقدر است ؟
••59 SSM یک میمون 10 کیلوگرمی از یک طناب بدون جرم بالا می رود که از روی اندام درخت بدون اصطکاک می گذرد و به یک بسته 15 کیلوگرمی روی زمین برمی گردد (شکل 5-54). الف) اگر میمون بخواهد بسته را از روی زمین بلند کند، کمترین شتابی که باید داشته باشد چقدر است ؟ اگر پس از بلند شدن بسته، میمون صعود خود را متوقف کرد و روی طناب نگه داشت، (ب) اندازه و(ج) جهت شتاب میمون و (د) کشش طناب چیست؟
••60 شکل 5-45 یک بلوک 5.00 کیلوگرمی را () = ()() = (× -)()() = —(× -؟ (: )
••() ؟ () •••() () () () ؟ (: ) () ؟
•••-= () () = ؟
•••-= = = () : ؟ () : ؟
•••-() () = () ()= ()= ؟ ) ؟
•••-بر روی یک کابل پشتیبانی سوار میشوند، توسط یک کابل دوم متصل به برج پشتیبانی هر ماشین کشیده میشوند. فرض کنید که کابل ها کشیده و شیبدار در زاویه u = 35 درجه هستند. اگر خودروها در حداکثر جرم مجاز باشند و با سرعت 0.81 متر بر ثانیه از شیب بالا شتاب بگیرند، تفاوت کشش بین بخش های مجاور کابل کشش چیست؟
•••65 شکل 5-47 ماشین اتوود را نشان می دهد که در آن دو کانتینر توسط یک طناب (با جرم ناچیز) که از روی یک قرقره بدون اصطکاک (همچنین با جرم ناچیز) عبور می کند به هم متصل می شوند. در زمان t = 0، ظرف 1 دارای جرم 1.30 کیلوگرم و ظرف 2 دارای جرم 2.80 کیلوگرم است، اما ظرف 1 در حال از دست دادن جرم (از طریق نشت) با سرعت ثابت 0.200 کیلوگرم بر ثانیه است. اندازه شتاب ظروف در (a)t = 0 و (b)t = 3.00 ثانیه با چه سرعتی تغییر می کند؟ ج) چه زمانی شتاب به حداکثر مقدار خود می رسد؟
•••66 -شکل 5-57 بخشی از یک سیستم تله کابین را نشان می دهد. حداکثر جرم مجاز هر خودرو با سرنشین 2800 کیلوگرم است. ماشینها که بر روی یک کابل پشتیبانی سوار میشوند، توسط یک کابل دوم متصل به برج پشتیبانی هر ماشین کشیده میشوند. فرض کنید که کابل ها کشیده و شیبدار در زاویه u = 35 درجه هستند. تفاوت کشش بین بخشهای مجاور کابل کششی در صورتی که خودروها در حداکثر جرم مجاز قرار داشته باشند و با سرعت 0.81 متر بر ثانیه از شیب بالا شتاب بگیرند چیست؟
•••67 -شکل 5-58 سه B را نشان می دهد بلوکهایی که توسط طنابهایی که روی قرقرههای بدون اصطکاک حلقه میشوند متصل میشوند. بلوک B روی یک میز بدون اصطکاک قرار دارد. جرم ها mA = 6.00 کیلوگرم، mB = 8.00 A است. کیلوگرم و mC = 10.0 کیلوگرم. وقتی بلوک ها آزاد می شوند، کشش طناب در سمت راست چقدر است ؟
•••68 -یک پرتابگر با فشار دادن آن در امتداد یک خط مستقیم به طول 1.650 متر و با زاویه 34.10 درجه از افقی، شات 7.260 کیلوگرمی را پرتاب می کند و سرعت شلیک را از سرعت اولیه 2.500 متر بر ثانیه به سرعت پرتاب می رساند. (که ناشی ازحرکت مقدماتی ورزشکار است). شلیک از دست در ارتفاع 2.110 متری و با زاویه 34.10 درجه خارج می شود و در فاصله افقی 15.90 متر فرود می آید. مقدار نیروی متوسط ورزشکار روی چه مقدار است شلیک در مرحله شتاب؟ (نکته: با حرکت در مرحله شتاب به گونه ای رفتار کنید که انگار در امتداد یک سطح شیب دار در زاویه داده شده است.)
مسائل اضافی
69 -در شکل 5-59، بلوک A 4.0 کیلوگرمی و بلوک B 6.0 کیلوگرمی توسط رشته ای با جرم ناچیز به هم متصل شده اند. نیروی F: = (12 N)iˆ روی بلوک A عمل می کند؛ نیروی F: = (24 N)iˆ روی بلوک B عمل می کند. کشش در رشته چقدر است ؟
70- مرد 80 کیلوگرمی از پنجره به یک جزوه بیوفیزیک سیمانی می افتد 0.50 متر بالاتر از پاسیو. او در هنگام فرود زانوهایش را خم نمی کند و 2.0 سانتی متر طول می کشد تا بایستد. (الف) میانگین شتاب او از اولین باری که پاهایش به پاسیو برخورد می کند تا زمانی که می ایستد چقدر است ؟ ب) میانگین نیروی توقفی که پاسیو بر او وارد می کند چقدر است ؟
71- SSM شکل 5-60 یک جعبه پول کثیف (جرم m1 = 3.0 کیلوگرم) را در یک صفحه = = ) = ؟
:= (/)— (/): = ()+)؟
-(= ) (=) ). = () () ؟
؟
-(= ) ()= = ; () = = ; () = = ؟
امتداد یک سطح افقی بدون اصطکاک توسط طنابی به جرم m کشیده می شود، همانطور که نشان داده شده است. در شکل 5-63. یک نیروی افقی F: روی یک سر طناب عمل می کند. (الف) جزوه الکترونیک ۳ دهید که طناب باید آویزان شود، حتی اگر به مقدار نامحسوس باشد. سپس، با فرض ناچیز بودن افت، (ب) شتاب طناب و بلوک، (ج) نیروی وارد شده به بلوک از طناب، و (د) کشش طناب در نقطه میانی آن را پیدا کنید.
77 SSM یک کارگر با کشیدن طنابی که به جعبه بسته شده است، جعبه ای را در کف کارخانه می کشد. کارگر نیرویی به بزرگی F = 450 نیوتن بر روی طناب وارد می کند که با زاویه 38 درجه به سمت بالا به سمت افقی متمایل است و کف نیروی افقی با اندازه f = 125 N که مخالف حرکت است، وارد می کند. بزرگی شتاب جعبه را در صورتی محاسبه کنید که (الف) جرم آن 310 کیلوگرم و (ب) وزن آن 310 نیوتن باشد.
78 در شکل 5-64، نیروی F با اندازه 12 N به جعبه FedEx با جرم m2 = 1.0 کیلوگرم اعمال می شود. نیرو به سمت صفحه ای رسانش می شود که با انحراف u = 37 درجه است. جعبه توسط یک سیم به یک جعبه UPS با جرم m1 = 3.0 کیلوگرم روی زمین متصل می شود. کف، صفحه و قرقره بدون اصطکاک هستند و جرم قرقره و طناب ناچیز است. کشش طناب چیست؟
79 یک ذره معین در نقطه ای که g = 9.8 m/s2 وزن دارد 22 نیوتن است. (الف) وزن و (ب) جرم آن در نقطه ای که g = 4.9 m/s2 است چقدر است ؟ اگر به نقطه ای از فضا منتقل شود که g = 0 باشد (ج) وزن و (د) جرم آن چقدر است ؟
80 یک فرد 80 کیلوگرمی ) ؟ () ؟
= /؟
-= = = = = = ()())