امروزه با پیشرفت تکنولوژی در همه زمینه ها به خصوص در مورد مهندسی مکانیک، اهمیت علوم پایه ای همچون فیزیک بیشتر از قبل مشخص می شود زیرا تمامی رشته های مهندسی ارتباط مستقیمی با علم فیزیک دارند و هر چقدر علم فیزیک بهتر فهمیده شود رشته های زیر مجموعه آن مانند مهندسی مکانیک نیز دارای کارایی بیشتری خواهد بود.
یکی از دروس پایه ای و مهم علم فیزیک، درس مکانیک تحلیلی می باشد که به بررسی موشکافانه انواع حرکت هایی که ما در روزمره با آن سرو کار داریم می پردازد و با فهم آن می توان درک درستی از این حرکت ها داشت، لذا با توجه به این توضیح، فهم دقیق این درس برای دانشجویان رشته های فیزیک و مهندسی اکیدا توصیه می شود.
هدف از این فرادرس، تحلیل و بررسی دقیق انواع حرکت ها در سه بعد فیزیکی است. در ابتدا با قوانین و رابطه های مفید ریاضی و همچنین زبان گفتاری جدید مورد استفاده، آشنا می شویم، سپس در درس های بعدی به بررسی انواع حرکت های فیزیکی می پردازیم. در این بررسی ما با ارائه مثال های مختلف با روش های حل و تحلیل مسائل فیزیکی آشنا می شویم و به بررسی رفتار یک حرکت، عوامل موثر در برقراری تعادل و عدم تعادل حرکت می پردازیم و با استفاده از نتایج آن می توانیم درک درستی از انواع وقایع فیزیکی داشته باشیم.
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
- درس یکم: مفاهیم بنیادی، بردارها
- کمیت ها و یکاهای فیزیکی
- نمادگذاری و قوائد جبر برداری
- ضرب اسکالر
- ضرب برداری
- ضرب های سه گانه
- تغییر دستگاه مختصات، ماتریس تبدیل
- مشتق بردار
- بردار مکان ذره، سرعت و شتاب در مختصات قائم
- مشتق ضرب بردارها
- مولقه های مماسی و قائم شتاب
- سرعت و شتاب در مختصات قطبی مسطح
- سرعت و شتاب در مختصات استوانه ای و کروی
- درس دوم: مکانیک نیوتونی، حرکت راست خط ذره
- قوانین حرکت نیوتون
- حرکت راست خط، شتاب یکنواخت تحت اثر نیروی ثابت
- نیروهای وابسته به مکان، مفاهیم انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل
- نیرو به عنوان تابعی از زمان، مفهوم تکانه
- نیروهای وابسته به سرعت، مقاومت شاره و سرعت نهایی
- درس سوم: نوسانگر هماهنگ
- نیروی بازگرداننده خطی، حرکت هماهنگ
- ملاحظات مربوط به انرژی در حرکت هماهنگ
- حرکت هماهنگ میرا
- حرکت هماهنگ واداشته، تشدید
- نوسانگر غیر خطی، روش تقریب های متوالی
- نیروی محرک غیر سینوسی، سری فوریه
- درس چهارم: حرکت کلی ذره در سه بعد
- اصول کلی
- تابع انرژی پتانسیل در حرکت سه بعدی، عملگر دل
- نیروهای جدا پذیر، حرکت پرتابی
- نوسانگر هماهنگ در دو و سه یعد
- حرکت ذرات باردار در میدان های الکتریکی و مغناطیسی
- حرکت مقید ذره
- درس پنجم: دستگاه های مرجع نالخت
- دستگاه های مرجع شتابدار و نیروهای لخت
- دستگاه های مختصات چرخان، سرعت زاویه ای همانند یک کمیت برداری
- دینامیک ذره در دستگاه مختصات چرخان
- آثار چرخش زمین
- آونگ فوکو
- درس ششم: نیروهای مرکزی و مکانیک سماوی
- قانون گرانش نیوتون
- نیروی گرانشی بین یک کره یکنواخت و یک ذره
- انرژی پتانسیل در میدان گرانشی، پتانسیل گرانشی
- انرژی پتانسیل در میدان مرکزی عمومی
- تکانه زاویه ای در میدان های مرکزی
- قانون مساحت ها، قوانین حرکت سیاره ای کپلر
- مدار ذره در میدان نیروی مرکزی
- مدارهای میدان عکس مجذوری
- انرژی های مداری در میدان عکس مجذوری
- حدود حرکت شعاعی، پتانسیل موثر
- دوره تناوب حرکت مداری
- حرکت در میدان های رانشی عکس مجذوری، پراکندگی ذرات اتمی
- مدارهای تقریبا دایره ای در میدان های مرکزی
- نقاط اوج و حضیض و زوایای اوجی در مدارهای تقریبا دایره ای
- درس هفتم: دینامیک سیستم های ذرات
- مرکز جرم، تکانه خطی مستقیم
- تکانه زاویه ای و انرژی جنبشی سیستم
- حرکت دو جسم بر هم کنشی، جرم کاهش یافته
- برخوردها
- برخوردهای مایل و پراکندگی، مقایسه مختصات آزمایشگاهی و مرکز جرم
- حرکت جسم با جرم متغیر، حرکت موشک
مفید برای رشته های
- فیزیک
نظر شما در مورد این فرادرس چیست؟