۱- نیروی قوی هسته ای :
می دانیم که درون هسته اتم پروتونهای باردار ونوتورونهای بدون بار وجود دارند که به انها نوکلئون ها ی هسته میگوییم قطر(diametr ) انها بسیار کوچک است.این ذ ره ها با نیروی هسته ای بسیار قوی به یکدیگر متصلنداین نیروها فقط در ابعاد هسته ای وجود دارند یعنی کوتاه بردند وقتی فاصله ذرات از هم زیاد شود نیروی هسته ای کاهش می یابد
۲- نیروی الکترومغناطیسی:
اکثر نیروهای مورد استفاده در زندگی از نوع نیروهای الکترو مغنا طیسی هستند .همانطور که در شکل زیر دیده می شود بین دو بار همنام نیروی الکتریکی دافعه و بین دو بار غیر همنام نیروی الکتریکی جاذبه بوجود می اید که بنا بر قانون کولن اندازه این نیروها F باحاصلضرب بارها q رابطه مستقیم وبا مجذور فاصله انها r رابطه عکس دارد.
اگر مطابق شکل فوق بارq در میدان مغناطیسی یک اهنربا B با سرعت v عمود بر میدان حرکت کند از طرف میدان بر آ ن نیروی مغناطیسی F=qvB وارد می شود
۳-نیروی ضعیف هسته ای :
نیروی ضعیف هسته ای تنها در واکنش های هسته ای وجود دار د مانند واکنش فوق که در اثر برخورد یک نوترینو به یک هسته پرتو B (الکترون منفی ) تولید می شود
4-نیروی گرانشی:
که همان قانون گرانش نیوتن است F=GmM/r2
قوانین نیوتن
قانون اول (اینرسی- لختی): اگر بر جسمی هیچ نیرویی وارد نگردد جسم همواره حالت سکون یا
حرکت خود را بر روی خط راست حفظ میکند
• شکل زیر نشان می دهد که اگر نیروی کشش طناب Tنبود گلوله به حرکت خود در خط راست ادامه میداد
قانون دوم نیوتن: هر گاه بریک جسم نیرو یا نیروهایی وارد گردد جسم شتاب (a ) میگیرد که این شتاب
متناسب وهم جهت با ان نیرو ویا نیروها خواهد بود
مثال زیرحضور قانون دوم نیوتن را در پرواز هواپیما بخوبی نشان میدهد
قانون سوم نیوتن:
برای هر عملی عکس العملی وجود دارد هم اداره ودر خلاف جهت آن
د ینامیک
قا نون گرانش نیوتن : هرگاه دوجسم در فاصله rازیکدیگر قرار گیرند بین انها نیروی گرانشی F بوجود می‌اید
سینماتیک (حرکتشناسی)
مخا طبان :دانش اموزان راهنمایی و دبیرستان
تعریف سرعت متوسط: به نسبت جابجایی متحرک به مد ت زمان جابجایی سرعت متوسط گویند .
در شکل گرافیکی زیر مقدار سرعت متوسط ۲۵مایل بر ساعت است واحد یا یکای سرعت متوسط در دستگاه متریک(SI) متر بر ثانیه است
انواع حرکتها:
حرکت متحرک بر روی خط راست بطور کلی به دو دسته تقسیم می شود.
1-(حرکت یکنواخت) 2-(حرکت شتابدار)
1- حرکت یکنواخت: حرکتی است که متحرک مسافتهای متوالی و مساوی را در زمانهای مساوی ومتوالی طی میکند.
مثال: متحرکی مطابق شکل از مبدا مختصات در حال حرکت است و۵۰ متر را در ۵ ثانیه طی میکند نمودار مکان زمان متحرک را رسم کنید ؟
p
نمودار سرعت زمان برای متحرک زیر در حرکت یکنواخت :
حرکت شتابدار: به دودسته است۱- (حرکت شتابدار تند شونده) ۲- (حرکت شتابدار کند شونده)
مثال برای حرکت شتابدار تند شونده ونمودار مکان زمان ان
مثال: در شکل زیر سه اتومبیل در حرکت هستند اتومبیل ابی و قرمز رفته رفته سرعتشان زیاد تر می شود که نوع حرکتشان تند شونده است ولی سرعت اتومبیل سبز تابت می ماند که نوع حرکت ان یکنواخت است شتاب یا تغییرات سرعت اتومبیل ابی رنگ بیشتر از اتومبیل قرمز رنگ است و همانطور که دیده می شود از هر دو اتومبیل سبقت می گیرد
مقایسه نمودار مکان زمان سه اتومبیل فوق نشان میدهد که اولا چون هر سه متحرک در جهت مثبت محور افقی در حرکتند شیب هر سه نمودار صعودی است میدانیم که شیب نمودار مکان زمان در هر لحظه نشان دهنده سرعت لحظه ای متحرک است وچون سرعت اتومبیل ابی(A) بیشتر از اتومبیلB,C است شیب نمودار مکان زمان ان بیشتر است وچون اتومبیل سبز رنگ دارای حرکت یکنواخت یعنی سرعت ثابت است بنابراین مقدار شیب ان در هر لحظه ثابت است
نمودار سرعت زمان برای حرکت شتابدار زیر:
بردارها :
جمع بردارها(برایند) به روش چند ضلعی : در این روش اگربا مقیاس یکسان بردارها را به ترتیب به د نبا ل
یکد یگر رسم کنیم بردار برایند برداری است که ابتدا یش روی مبدا بردار اول و انتهایش روی انتهای بردار
اخرخواهد بود.
مثال: متحرکی مطا بق مختصات زیر بترتیب در سه موقعیت مکانی قرار میگیرد با رسم شکل (اولا)موقعیت
متحرک را در محورهای مختصا ت نشا ن دهید (ثانیا)بردار جابجایی متحرک را برای هر تغییر مکان نشان دهید
(ثالثا)بردار برایند جابجایی متحرک رانشان داده وبزرگی ان را محاسبه کنید؟
,بزرگی بردار برا یند
dx=x3-x1, dy=y3-y1, dz=z3-z1
نکات ریا ضی:
dx = (x3 - x2 + x2 - x1) = (x3 - x2) + (x2 - x1
dy = (y3 - y2 + y2 - y1) = (y3 - y2) + (y2 - y1
dz = (z3 - z2 + z2 - z1) = (z3 - z2) + (z2 - z1,
dx=d1x+d2x, dy=d1y+d2y, dz=d1z+d2z.
مهندسی مکانیک
هدف :
الف – گرایش مکانیک در طراحی جامدات
هدف تربیت آزمایشگاهی متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانه‌ها اجزاء و مکانیزم ماشین‌آلات مختلف را طراحی کنند. دروس این دوره شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی است.
فارغ‌التحصیلان می‌توانند در کارخانجات مختلف نظیر خودروسازی ، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول شوند و برای این دوره امکان ادامه تحصیل تا سطح کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور وجود دارد. موفقیت داوطلبان به آگاهی آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فیزیک و مکانیک همچنین آشنایی و تسلط آنان به زبان خارجی بستگی فراوان دارد. از جمله دروس این دوره می‌توان دروس مقاومت مصالح، طراحی و دینامیک را نام برد. در این رشته زمینه اشتغال و بازارکار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصیل برای دانشجویان محسوس و قابل لمس است.
ب – گرایش مکانیک در حرارت و سیالات
این رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آنها مبتنی بر تبدیل انرژی ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآیی لازم را میدهد و آنها را جهت فعالیت در صنایع مختلف مکانیک در رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقال سیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و ... ) آماده می‌سازد.
فارغ‌التحصیلان این دوره قادر به طراحی و محاسبه اجزا و سیستمها در بخشهای عمده‌ای از صنایع نظیر صنایع خودروسازی ، نیروگاههای حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره هستند. فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور ادامه تحصیل دهند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی و فیزیک تسلط داشته و با یک زبان خارجی آشنا باشند.
دروس این رشته شامل مطالبی در زمینه‌های حرارت و سیالات ، میباشد.
نظر دانشجویان: با توجه به اینکه اصولا تحصیلات دانشگاهی به خصوص در زمینه‌های مهندسی نیاز صد در صد به علاقه‌مندی داوطلب دارد، بنابراین عدم داشتن علاقه و همچنین عدم تقویت دروس اساسی و پایه‌ای در بخش مکانیک مانند ریاضی، فیزیک – مکانیک ، شیمی ، رسم فنی (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحیه تجزیه و تحلیل در مسائل باعث دلسردی و از دست‌دادن انگیزه تحصیل و رکورد شدید در تحصیلات خواهد شد.
ج - گرایش ساخت و تولید
هدف تربیت کارشناسانی است که با به کاربردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته‌گری ، جوشکاری، فرم دادن فلزات ، طرح کارگاه یا کارخانه‌های تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشین‌آلات صنایع (کشاورزی ، نظامی، ماشین‌سازی، ابزارسازی ، خودروسازی و ... ) باشند.
فارغ‌التحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشین‌سازی، ابزارسازی، خودروسازی ، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدی ماشین‌آلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهره‌برداری و اجرای صحیح طرحها را عهده‌دار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک از آگاهی کافی برخوردار باشند.
دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، کار و برنامه‌ریزی با ماشینهای اتوماتیک، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتی می باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه می‌گردد. داوطلب باید سالم باشد تا بتواند کارهای کارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد کارهای فنی را داشته باشد. با توجه به خودکفایی صنایع کشور این رشته دارای بازار کار خوبی است.
در حقیقت رشته مکانیک بخشی از علم فیزیک است که با استفاده از مفاهیم پایه علم فیزیک و به تبع آن ریاضی به بررسی حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها می‌پردازد و می‌کوشد تا با توجه به نتایج بررسی‌های خود ، طرحی نو در زمینه فن‌شناسی و صنعت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد. به عبارت دیگر رشته مکانیک، رشته پیاده کننده علم فیزیک است چون برای مثال بررسی حرکت خودرو و عوامل موثر بر روی آن برعهده فیزیک است. اما این که چگونه حرکت آن تنظیم گردد بر عهده مکانیک میباشد.
دکتر آریا الستی استاد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف در معرفی این علم می‌گوید: «علم مکانیک به تحلیل حرکت و عوامل ایجاد کننده حرکت مانند نیروها و گشتاورها و شکل حرکت می‌پردازد. اما مهندسی مکانیک تا حدودی با علم مکانیک تفاوت دارد چرا که یک مهندس مکانیک علاوه بر علم مکانیک باید بسیاری از علوم دیگر را یاد گرفته و بعضی از هنرها را نیز کسب کند. شاید بتوان گفت که رشته مهندسی مکانیک ، رشته تحلیل و طراحی سیستم‌های دینامیکی و استاتیکی است.»
دکتر محمد دورعلی یکی دیگر از اساتید مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف نیز در معرفی این رشته می‌گوید: «رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترین رشته مهندسی به شمار آورد. چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تولید ، تبدیل و استفاده از انرژی، ایجاد و تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشین‌آلات و به کارگیری مواد مختلف در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم‌های مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط میباشد. به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدلسازی و شبیه‌سازی ، طراحی و تهیه نقشه‌ها ، تدوین روش ساخت ، تولید و آزمایش تمامی ماشین‌آلات و تاسیسات موجود در دنیا ، با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام میگیرد.»
گرایشهای مقطع لیسانس:
رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش «طراحی جامدات ، حرارت و سیالات، ساخت و تولید» در مقطع لیسانس میباشد که البته دانشگاه صنعتی شریف دارای گرایشهای دیگری نیز هست.
مهندسی مکانیک ( در سطح کارشناسی) در شروع آموزش مهندسی در ایران ، مهندسی مکانیک با برق یکی بود و «الکترومکانیک» نامیده می‌شد. اما این دو رشته حدود 45 سال پیش از هم جدا شدند و به مرور رشته‌های دیگری مانند مهندسی شیمی و مواد نیز از مهندسی مکانیک جدا شد و مهندسی مکانیک به عنوان رشته مهندسی مکانیک عمومی ارائه گردید. ولی با پیشرفت صنعت و نیاز صنایع به تخصص‌های مختلف در این زمینه، از مهندسی مکانیک عمومی دو گرایش «طراحی جامدات» و «حرارت و سیالات» و بعد از آن «ساخت و تولید» بیرون آمد و بالاخره باید به مهندسی دریا اشاره کرد که هنوز در دانشگاه صنعتی شریف به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک ارایه می‌شود. ما در این‌جا به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای فوق می‌پردازیم. گرایش حرارت و سیالات همانطور که از نام این گرایش پیداست مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات به مبحث حرارت و مسایل مربوط به سیالات می پردازد. به عبارت دیگر در این رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حرکت سیال بخصوص سیال داغ مطالعه شده و اثر عبور سیال بر محیط محل عبور مانند نیروهایی که در اثر عبور خود در محل ایجاد میکند و یا طول‌های ناشی از اثر افزایش و یا کاهش دما در اعضای مختلف یک دستگاه، بررسی می‌شود. همچنین از دروس اصلی این رشته می‌توان به
مکانیک سیالات اشاره کرد که نیروهای وارد بر جسم متحرک در سیال را بررسی میکند.
دکتر الستی در معرفی این گرایش می‌گوید: «گرایش حرارت و سیالات به فیزیک حرارت و مکانیک سیالات می‌پردازد و وظیفه‌اش تحلیل و طراحی سیستمها از دیدگاه حرارتی و سیالاتی است . برای مثال در طراحی یک موتور احتراق داخلی، مسائل مربوط به تبدیل حرارت به انرژی ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگه‌داشتن موتور توسط یک مهندس مکانیک حرارت و سیالات بررسی می‌شود. همچنین مسایل مربوط به تاسیسات ساختمان و رآکتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحی نیروگاههای مختلف ، طراحی توربو ماشین‌ها (ماشینهای دوار) مثل توربین‌های بخار، توربین‌های گاز و فن‌کویل‌ها به گرایش سیالات مربوط می‌شود.»
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 21 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله چهار نیروی اصلی
