مسألة هامة

[احمد فاروق]

رجاء من اخواني حل هذه المسألة
في العاب السيرك يقوم اثنان من راكبي الدراجات النارية في الدخول الي كرة فولازية
ويبدآن بالدوران علي محيط الدائرة حتي يقوم اللاعبان بزيادة سرعتهما ووصولهما الي منتصف الكرة بالضبط وعلي خط مستقيم من بعضهما
فإذا كان وزن اللاعبان والدراجتان 300 كجم ووزن الكرة الفولازية 600 كجم فكم يكون الوزن الاجمالي (للاعبين مع الكرة) عند دورانهما بسرعة 30كم/ساعة علي خط افقي موازي لسطح الارض علما إن قطر الكرة الفولازية 6 متر
رجاء الاهتمام للغاية واعطائي القانون اللازم لحساب الوزن في هذه الحالة
جزاكم الله خير الجزاء

[المتفيزق]

السؤال مش واضح ... الذي افهمه ان الحركة على محيط الدائرة (الموسومة على سطح الكرة) سوف يعني ان هناك قوة مركزية وهذه تؤثر في الوزن الظاهري (يعني ببساطة رد الفعل ) شريطة ألا تكون الحركة افقية لأن مركبتها مع الوزن ستكون صفرا ...
أما إذا كانت الدائرة رأسية فإن أحدهما يخسر مقدار mv2/r والاخر يكسبها ونحسب المحصلة على نفس الخط وهذا امر بسيط ولكن السؤال لم يتطرق للدوران الرأسي بل للافقي وهذا غريب ..
ببساطة انا مش فاهم السؤال...

[احمد فاروق]

شكرا لكم علي الرد ولكن فعلا قصدت حركة الدراجين علي مستوي افقي موازي لسطح الارض
واطرح عليكم السؤال بشكل آخر
اذا كان لدينا (مروحة سقف) بريشتين فقط ومعلقة بواسطة ميزان زنبركي ومثبت علي كل ريشة ثقل وزنه5كجم
وطول الريشة 50سم وسرعة دوران المحرك 400 لفة/دقيقة وكان قراءة الميزان قبل الدوران 20كجم
فكم تكون قراءته بعد وصولها الي 400لفة/دقيقة
ولكم حزيل الشكر

[المتفيزق]

في هذه الحالة وبالتفكير الأولي البسيط جدا سيظل الوزن ثابتا ... السبب ان قوة الطرد المركزي ستكون أفقية وهي لن تؤثر على الميزان ... إن كان هناك عوامل اخرى فانا لا ادري ...

[المتفيزق]

نعم ربما تحدثنا عن قوة كوريوليس ولكن لا اظن انها ذات اهمية كبيرة هنا بالقياس للوزن ... والله اعلم

كذلك لن ندخل في حساباتنا ان السرعة ستجعل ضغط الهواء مختلفا بحيث نتصور ان قوة اضافية تضاف او تنقص من الوزن بسبب اختلاف الضغط على السطحين العلوي والسفلي...

والله اعلم بالصواب

[احمد فاروق]

شكرا لك ولكن بالنسبة للثقلين هل تتحول مركبة الوزن من الراسية (الجازبية ) في حالة السكون الي مركبة افقية (الطاردة المركزية) في حالة الدوران
رجاء توضيح هذه النقطة والتغاضي عن تاثير الهواء او الضغط

[محمد سعيد السكاف]

الوزن لن تتغير مركباته اثناء الدوران لان الدوران سيكون افقي
اما ضغط الهواء فاكيد له تاثير
مسالة رائعة جدا

[محمد سعيد السكاف]

لكن ممكن سؤال كيف بدك تعلق المروحة بنايض راسي وتدور سوف يلتف النابض اثناء الدوران
ممكن توضح اكتر او ترفقها بالرسم

[احمد فاروق]

أولا جزيل الشكر والامتنان لتفاعلكم معي وكل عام وانتم بخير بمناسبة الشهر الفضيل اعاده اللهعلينا بالخير
أولا بالنسبة لتثبيت المروحة بالميزان يتم عمل مجري علي شكل حرف uمزدوج ومتقابلين ويحيطان بعامود المروحة المثبت به شريحة من الالمونيوم تتحرك حركة راسية وهذا المجري مثبت بالسقف وبهذه الطريقة تتمكن المروحة من الحركة الرأسية دون الدورانية
وعذرا ليست عندي الطريقة لارفاق الملفات للنقاش
ورجاء تنحية تأثير الضغط والهواء في هذه المسألة
ورجاء تخيل معي شكل الريشة الحاملة للثقل في حالة السكون إذا كان لها درجة مرونة وشكلها اثناء الدوران بسرعة 400لفة/دقيقة
ومرة اخري لكم جزيل الشكر سيدي المشرف واستاذي المتفيزيق

[محمد سعيد السكاف]

احاول التفكير فيها وان كان لديك بعض الارشادات للحل او فكرة ما ارجوان نتواصل

[احمد فاروق]

والله ان أحاول وماتوصلت له هو ان اي قوتين متضادتين وعلي خط واحد (قانون نيوتن ) تكون المحصلة صفر وهنا بالنسبة للثقلين هما علي خط واحد والقوة الطاردة المركزية تجعلهم متضادتين فهل تكون المحصلة صفر ويطرح وزن الثقلين من الوزن الاجمالي للمحرك ((غير متأكد )) والله اعلم....

[المتفيزق]

يا رجل لن يتأثر الوزن ... ببساطة لأن القوة المركزية تكون في اتجاه مركز الدائرة الافقية يعني القوة المركزية سواء كانت للداخل او الخارج فإنها لن يكون لها مركبة في الاتجاه الرأسي ولذا لن يتأثر الوزن وعلى ذلك سيظل الشد في الزنبرك ثابتا ...
اتدري كيف يمكن ان نقرب ذلك ؟؟؟
خذ كأسا من الماء وضعه على الميزان ... حرك الماء بواسطة ملعقة ثم اتركه ... هل تتوقع ان يزيد وزن الماء بسبب الدوران ؟ لن يتغير ...
خذ مثالا أظرف : ضع المولينكس على الميزان وبه ماء أو ليس به ماء ... شغل المولينكس ...هل يختلف وزنه ؟ لن يختلف... تأكد من ذلك وأخبرني...

[احمد فاروق]

شكرا علي اجابتك المقنعة ولكن هل هناك معادلة او قانون تعطي هذه النتيجة علما بان
لو كان الثقلين مثبتان بسلسلة (كاتينة) بالمحرك ومتدليان لاسفل اثناء توقف المحرك ولكن عند دوران المحرك سيرتفع الثقلان الي مستوي المحرك لاحظ معي اثناء التوقف المركبة رأسية ولكن اثناء الدوران يحدث انفراج لشكل الكاتينة الي ان تصل الي شكل الخط المستقيم علي مستوي المحرك
رجاء إعادة النظر مرة اخري وشكرا

[المتفيزق]

هههه ... هذا يؤكد ما نقوله ولا ينفيه مطلقا... كل الامر انه في حالة الثبات كل القوى هي للاسفل يعني المحصلة للاسفل ...ببساطة اجمع الوزنين تحصل على الشد في الحبل ...
والان بدأ الدوران ... اصبح هناك قوتان ...قوة الجذب الارضي والقوة المركزية يعني الجسم عليه قوتان ولذلك سوف يستقر عند محصلة القوتين ... وسنرجع مرة ثانية لما قلناه... قوة للاسفل وقوة افقية وليس لاحداهما مركبة على الاخرى ولذا سوف يظل الوزن كما هو يا صديقي ...


بقي ان انبه إلى كلمة قلتها وهي ان الجسمين يصلان إلى الشكل المستقيم تقصد طبعا انهما كلاهما يتحركان في المستوى الافقي نفسه ويصبحان على خط مستقيم مع مركز الدائرة وهذا جانبك فيه الصواب...لماذا؟ لأنه مهما كانت القوة المركزية كبيرة بالقياس إلى الوزن فسوف تظل مركبة الوزن موجودة ولذلك ستظل العلاقة علاقة مثلث ولن تصبح الزاوية 180 درجة إلا إذا اصبحت القوة المركزية مالانهاية وهذا امر لا نصل إليه أبدا ... لكننا نقول في الحياة العامة إن الوضع يكاد يكون صحيحيا ... يعني لو كانت الزاوية مثلا 189درجة فليس من السهل عليك ان تفرق بينها وبين الزاوية المستقيمة ... اليس كذلك ؟ هذا ما يكون اما الحقيقة فإن هناك زاوية ما ...
اشكرك على مناقشتك ... سؤال جميل ...

[محمد سعيد السكاف]

طيب ممكن سؤال
اذا ما كانت الريش مستوية يعني تميل اى الافق بزاوية ما هل يبقى الكلام السابق صحيح

[احمد فاروق]

استاذي المتفيزيق اشكرك علي اجابتك ولكن
إذا امكننا التحكم في زاوية ريشة المروحة وجعلها 180 درجة (او اكثر ) هل تختلف النتيجة ورجائي وضعها في صورة قانون حتي اتمكن من الحل بالنسبة للمسألة الاولي (الكرة الفولازية)
وجزاكم الله خير الجزاء

[المتفيزق]

في الحقيقة يا سيد أحمد فاروق ... لن يتأثر شيء باختلاف الزاوية ... ببساطة لان المهم هنا هو نقطة التعليق ... الريشة بطبيعة الحال تعتبر ساقا صلبة ولذا العبرة كما قلنا بنقطة التعليق ... هنا عندما يدور الجسم المعلق بخيط فإن هناك قوتين : قوة الوزن لأسفل وقوة الطرد المركزي (إن صح التعبير) وهما متعامدتان ولذا لا يوجد مركبة لإحداهما على الاخرى ...
لكن يمكن ان نغير السؤال بأن تدور المروحة لا في وضع أفقي بل في وضع يميل على الافقي بزاوية ما ...كما لو جعلنا العمود الذي تثبت به المروحة يميل بزاوية 30 درجة مثلا ... في هذه الحالة فعلا سيختلف الوزن الظاهري للجسم حيث سيكون هو الوزن الحقيقي مطروحا منه قيمة مركبة القوة المركزية العمودية ... لاحظ هنا ان القوة المركزية ليست متعامدة على الوزن ولذلك لها مركبتان احداهما افقية (متعامدة مع الوزن ) والثانية عمودية ( موازية للوزن) في الاتجاه لأعلى (لاحظ ان الجسم يعلو مع السرعة ولذلك قلنا بطرح الكمية ) ...
هذا يعني اذا ان الوزن سوف يقل في هذه الحالة ...
واسلم يا صديقي

[احمد فاروق]

اشهد ان لا اله الا الله واشهد ان محمداُ رسول الله
رجاء المعادلة

[المتفيزق]

يا عمي ما في معادلة ...القصة تحليل قوى ... القوة المركزية مربع السرعة مقسومة على نصف القطر ... والوزن الكتلة × الجاذبية ... ما في غير هيك !!!

[احمد فاروق]

سيدي دوران الجسم حول نفسه تجعله لا يتاثر بالجازبية (وزنه صفر )
وانا اريد الوصول الي سرعة الدوران هذه لزيادتها وجعل وزنها بالسالب (هل يمكن )
جزاكم الله خير رجاء التعاون وشكرا

[المتفيزق]

لا طبعا ... مهما زدت من السرعة فإن التسارع المركزي مهما زاد فإن هناك قوة للاسفل ولذا فنحن نتحدث عم محصلة القوة المركزية وقوة الجاذبية ... لكن يمكن ...يمكن ... ان نعتبر ان الجاذبية صفر في حالة قوة مركزية مثلا 20 ضعفا من الجاذبية وبالتالي يمكن اعتبار ان الجاذبية تقريبا ...تقريبا ... صفر ...اما أن تكون بالسالب فهذا محال في رأيي المتواضع ...
شكرا لك ...

[احمد فاروق]

كل الشكر لارائك القيمة