قانون نیوتن- درس اول استاتیک

قانون نیوتن شاید اولین چیزیست که یک دانشجوی مهندسی عمران در اولین درسهای استاتیک با آن برخورد میکند. به زبان ساده در علم استاتیک مربوط به اجسامیست که در حالت تعادل هستند. حالت تعادل یعنی اینکه اجسام هیچ حرکتی ندارند و ساکن میباشند. اگر به اطراف خودتان نگاه کنید متوجه خواهید شد که اکثر سازه ها در حالت سکون هستند بنابراین طراحی در حالت استاتیکی قسمت عمده کار مهندسان عمران میباشد. البته مسلما برای داشتن یک سازه ایمن باید حتما حالت دینامیکی را هم در نظر گرفت تا در شرایطی مثل وقوع زلزله و یا طوفان شدید، سازه تخریب نشود. اما استاتیک سازه ها کاری با شرایط حرکت نداشته و فقط در مورد حالت سکون بحث میکند

از فرضهای مهم در درس استاتیک صلب بودن اجسام است یعنی ما در این درس هیچ تعییر شکلی برای اعضای ساختمان در نظر نمیگیرم. گرچه این فرض اساسا اشتباه است و تمامی سازه ها تحت بار تغییر شکل میدهند

برخی از سرفصلهای مهم درس استاتیک بررسی خرپاها، نیروهای تکیه گاهی و نیروی داخلی قابها میباشد که هر دانشجوی مهندسی عمران باید بخوبی این سرفصلها را یاد بگیرد. متاسفانه نحوه تدریس این درس مهم در بسیاری از دانشگاهها بنحویست که ابهامات زیادی را برای یک دانشجوی ترم اولی ایجاد میکند و خیلی از دانشجوها همیشه به دنبال یک آموزش جامع و آسان این درس هستند.

در این وبسایت من (سید وحید شهرآئینی) قصد دارم طی یک دوره ویدیویی رایگان، درس استاتیک را به زبان خیلی راحت و خودمانی به شما ارائه کنم تا برای همیشه ار دست ابهامات این درس خلاص شوید. ضمنا باید یادآور شویم که حل کردن تمرین های هر درس برای مسیر یادگیری حتما ضروریست

و نکته آخر اینکه اگر از این درسها راضی بودین حتما حتما ویدیو ها و پست های ما رو برای دوستانتون به اشتراک بذارید تا با حمایت شما درسهای رایگان بیشتری رو ارائه کنیم

قوانین نیوتن

قوانین نیوتن، به اعتقاد خیلی از دانشمندان، اساس و پایه اصلی دروس مهندسی هست. گرچه امروز این قوانین بظاهر پیش پا افتاده بنظر میرسند اما در زمان آقای نیوتن کشف بسیار بزرگی محسوب می شدند. بطور کلی 3 قانون نیوتن عبارتند از

قانون اول : یکی از مهمترین قوانین نیوتن اینست که اگر جسمی در حالت تعادل باشد (یعنی بدون حرکت) مجموع نیروهای وارد بر این جسم صفر است. برای مثال لامپ اتاق خود را در نظر بگیرید که بوسیله یک سیم از سقف آویزان شده است. این لامپ ساکن و بدون حرکت است. بنابراین مجوع نیرویهای وارد بر آن باید صفر باشد. حالا سوال این است که چه نیروهایی به لامپ وارد میشود. وزن یکی از این نیروهاست و سیم برق نیز با اعمال یک نیروی دیگر آن را خنثی میکند که در نهایت لامپ در ی نقطه بدون حرکت ایستاده و اتاق شما را روشن میکند. یک لحظه تصور کنید که اگر سیم قطع شود این تعادل بهم خورده و لامپ سقوط میکند

قانون دوم نیوتن: قانون دوم نیوتن مربوط به اجسام در حال حرکت است و در درس استاتیک کاربردی ندارد. بر طبق این قانون اگر جسمی با شتاب ثابت حرکت کند دومین مجوموع نیروهای وارد برآن برابر حاصلضرب شتاب در میزان جرم آن جسم میباشد. ازین قانون در علم دینامیک بسیار استفاده میشود

قانون شماره 3 نیوتون: آیا تابحال شنیده اید که هر عملی را دنیا پاسخ میدهد؟ قانون سوم نیوتون هم همین را میگوید. بزبان مهندسی هر عملی با یک عکس العمل پاسخ داده میشود که هم اندازه و در خلاف جهت است. برای مثال یک ضربه با مشت خود به دیوار وارد کنید. حس درد دست شما یعنی اینکه دیوار هم به شما نیرویی هم اندازه و در خلاف جهت وارد کرده است

کمیت چیست

کیمیت یعنی پارامتری که مفدار و اندازه چیزی را مشخص میکند. برای مثال وزن یک کیمت است که میزان چاقی و لاغری شخص را با آن گزارش میدهند. بطور کلی میت ها به دو دسته تقسیم میشوند

الف) کمیت نرده ای یا اسکالر: برخی از کمیت ها مثل طول، جرم، زمان را میتوان تنها با گزارش مقدار آنها مشخص نمود. زمانی که میگویید ساعت 2 بعد ازظهر است دیگر نیازی به تعیین جهت زمان نیست

ب) کمیت های برداری: اما در مقابل کیمت های نرده ای گروه دیگری از کمیتها را نمیتوان تنها با مقدارشان گزارش کرد. اگر از شما بپرسم که سرعتتان چقدر هست و پاسخ دهید 50 کیلومتر برساعت، این پاسخ هنوز برای من مبهم است. زیرا نمیدانم که به کدام جهت در حال حرکت هستید. در کمیت های برداری، مانند سرعت، تغییر مکان و شتاب شما باید علاوه مقدار جهت را هم گزارش کنید

بردار چیست: بزبان ساده بردار یک پیکان است که طول آن مقدار کمیت برداری و نوک پیکان جهت کمیت را نشان میدهد. برای مثال نیروی وزن را بصورت یک پیکان رو به سمت کره زمین نشان میدهیم.

در درس ویدیویی این پست، من (سیدوحید شهرآئینی) سعی کرده ام که به ساده ترین زبان این مباحث را برای شما ارائه دهم. برای سابسکرایب کردن کانال یوتیوب ما برروی لینک زیر کلیک نمایید.