1) نیروی محرک: F
2) نیروی وزن: W
3) نیروی عمودی تکیه گاه: \({F_N}\)
4) نیروی اصطکاک:
اصطکاک ایستایی \({f_s}\)
اصطکاک جنبشی \({f_k}\)
نیرو هایی که باعث حرکت یک جسم می شوند. نیروی محرک نام دارد.
1 تمام نیرو هایی که در جهت حرکت اند، محرک محسوب می شوند.
2 تمام نیروی هایی که در خلاف جهت حرکت اند مقاوم محسوب می شوند.
نیروی گرانشی که زمین به جسم وارد می کند، نیروی وزن جسم نام دارد.
حهت نیروی وزن همیشه به سمت مرکز زمین است.
نیروی قائمی که از طرف تکیه گاه بر جسم اثر می کند.
1 این نیرو ناشی از تغییر شکل سطح تماس دو جسم است.
2 جهت نیروی عمودی تکیه گاه بستگی به طرز قرار گرفتن جسم روی سطح جسم دیگر دارد.
نیرویی در سطح تماس دو جسم، که با حرکت جسم نسبت به جسم دیگر مخالفت می کند که به آن نیروی اصطکاک می گوییم.
موازی با سطح
عمود بر نیروی قائم N است.
کار نیرو های مختلف
1) کار نیروی محرک (نیروی موتوری)
2) کار نیروی وزن
الف) در جا به جایی افقی
ب) در جا به جایی قائم
3) کار نیروی عمودی تکیه گاه
الف) در جا به جایی افقی
ب) در جا به جایی قائم
4) کار نیروی اصطکاک
الف) ایستایی
ب) جنبشی
اگر نیروی جلوران با راستای جا به جایی موازی باشد، کار نیروی جلوران ماکزیمم است.
\(\begin{array}{l}{W_F} = F \times d \times \cos {0^0}\\{W_F} = F \times d \times 1\\{W_F} = Fd\end{array}\)
چون نیروی وزن بر راستای جا به جایی عمود می باشد، کار نیروی وزن صفر است.
\(\begin{array}{l}{W_{mg}} = mg \times d \times \cos \alpha \\{W_{mg}} = mg \times d \times \cos {90^0}\\ \to \cos {90^0} = 0 \to {W_{mg}} = 0j\end{array}\)
چون در راستای نیروی وزن با جا به جایی در خلاف جهت هم هستند، پس \(\alpha = {180^0}\) می باشد و کار نیروی وزن در این جا به جایی از رابطه زیر محاسبه می شود:
\(\begin{array}{l}{W_{mg}} = mg \times d \times \cos \alpha \\{W_{mg}} = mg \times d \times \cos {180^0}\\ \to \cos {180^0} = - 1 \to {W_{mg}} = - mg \times h\end{array}\)
\(\begin{array}{l}{W_{mg}} = mg \times d \times \cos \alpha \\{W_{mg}} = mg \times d \times \cos {0^0}\\ \to \cos {0^0} = 1 \to {W_{mg}} = mgh\end{array}\)
چون نیروی عمودی تکیه گاه N همیشه عمود بر سطح است، بنابراین زاویه آن با جا به جایی روی هر سطحی برابر \({90^0}\) است، در نتیجه کار نیروی عمودی تکیه گاه \({W_N}\) برابر صفر می باشد.
\(\begin{array}{l}{W_N} = {F_N} \times d \times \cos \alpha \\{W_N} = {F_N} \times d \times \cos {90^0}\\ \to \cos {90^0} = 0 \to {W_N} = 0\end{array}\)
چون زاویه ی نیروی عمودی تکیه گاه با جا به جایی \({0^0}\) است، در نتیجه کار نیروی عمودی تکیه گاه \({W_N}\) مثبت می باشد.
مانند حرکت آسانسور یا حرکت بالون
\(\begin{array}{l}{W_N} = {F_N} \times d \times \cos \alpha \\{W_N} = {F_N} \times d \times \cos {0^0}\\ \to \cos {0^0} = 1 \to {W_N} = {F_N}d\end{array}\)
چون زاویه نیروی عمودی تکیه گاه با جا به جایی \({180^0}\) است، در نتیجه کار نیروی عمودی تکیه گاه \({W_N}\) منفی می باشد.
\(\begin{array}{l}{W_N} = {F_N} \times d \times \cos \alpha \\{W_N} = {F_N} \times d \times \cos {180^0}\\ \to \cos {180^0} = - 1 \to {W_N} = - {F_N}d\end{array}\)
در این حالت جسم ساکن می باشد، بنابراین کار نیروی اصطکاک ایستایی صفر است.
\(\begin{array}{l}{W_{{f_s}}} = {f_s} \times d \times \cos \alpha \\{W_{{f_s}}} = {f_s} \times d \times \cos {180^0}\\ \to d = 0 \to {W_{{f_s}}} = 0j\end{array}\)
هنگامی که یک جسم روی جسم دیگر قرار گیرد نیروی اصطکاک ایستایی روی جسم بالایی می تواند کار مثبت انجام دهد.
چون نیروی اصطکاک جنبشی همیشه در خلاف جهت حرکت است، پس زاویه \(\alpha \) برای هر سطحی برابر \({180^0}\) می باشد؛ در نتیجه کار آن همیشه منفی است.
\(\begin{array}{l}{W_f}_{_k} = {f_k} \times d \times \cos \alpha \\{W_f}_{_k} = {f_k} \times d \times \cos {180^0}\\ \to \cos {180^0} = - 1 \to {W_f}_{_k} = - {f_k}d\end{array}\)
هنگامی که یک جسم روی جسم دیگر قرار گیرد نیروی اصطکاک جنبشی روی جسم بالایی می تواند کار مثبت انجام دهد.