ديد كلي

گاليله مي‌گفت: وقتي چيزي به حركت در آمد، به حركت خود ادامه مي‌دهد مگر اينكه عامل ديگري بر آن اثر كند. هدف ما بررسي نحوه تغيير سرعت است و چيزي را كه براي تغيير سرعت اتلاق كنيم نيرو ناميده مي‌شود. در طبيعت نيرو به صور مختلف ظاهر مي‌شود. پديده‌هايي همچون ، حركت جسمي روي سطح شيبدار ، حركت نوساني جرم ، فنر ، حركت سقوط آزاد اجسام در اثر گرانش ، توقف اتومبيل در اثر نيروي اصطكاك ، سر خوردن اجسام بر روي سراشيبي در اثر نيروي گرانشي ، حركت ذرات بارداري در ميدان الكتريكي در اثر نيروي الكتريكي ، تمركز نوكلئونهاي هسته اتم و غيره جلوه‌هايي از نيرو در پديده‌هاي فيزيكي مي‌باشند.

نحوه اندازه گيري نيرو

• ترازو وسيله‌اي براي اندازه گيري نيروي وزن است. نيروسنجهاي مختلفي براي اندازه گيري نيرو ساخته شده‌اند كه يك نوع آن نيروسنج وزني است. كشش وارد بر قلاب آن بر حسب يكي نيرو در دستگاه SI ، يعني نيوتن اندازه گيري مي‌شود.
• نيوتن واحد اندازه گيري نيرو در دستگاه SI است كه با علامت اختصاري N نشان داده مي‌شود و يك نيوتن برابر نيرويي است كه بر وزنه يك كيلوگرمي كه تحت شتاب يك متر بر مجذور ثانيه (1m/s²) وارد مي‌شود.

نحوه پيدايش مفهوم نيرو

• هنگامي كه گاليله ، دانشمند ايتاليايي ، در قرن شانزدهم جواب قابل قبول سوال چه چيزي باعث حركت اجسام مي شود؟ را بررسي مي‌كرد، عامل حركت (نيرو) مفهوم پيدا كرد.

• ارسطو ، فيلسوف يوناني ، قرنها پيش جواب سوال اخير را چنين جواب داده بود كه: مادامي كه نيروهايي بر اجسام اثر مي‌كنند، اين اجسام به حركت خود ادامه مي‌دهند.
• نيوتن با كشف عامل سقوط آزاد اجسام و نيروي گرانشي ناشي از جاذبه زمين به عامل حركت سقوط آزاد مفهوم نيروي گرانشي داد.
• كولن ، برهمكنش بارهاي الكتريكي بر همديگر را تحت عنوان نيروي الكتريكي بررسي نمود.
• وقتي سنگي در هوا پرتاب مي‌شود، بر طبق بيان ارسطو هواي جابجا شده توسط سنگ به پشت آن آمده و آنرا به جلو مي‌راند. در مورد حركت موشك در فضا نيز همان پديده اتفاق مي‌افتد.
• گاليله اولين شخصي بود كه با پي بردن به عامل حركت (نيرو) مسير حركت گلوله توپ را در هوا محاسبه نمود.

    آزمايش ساده

• وقتي كه پا را از روي پدال گاز اتومبيل برداريم، اتومبيل بطور ناگهاني متوقف نمي‌شود، بلكه تا مسافتي پيش مي‌رود و به تدريج سرعت خود را از دست مي‌دهد. اگر بخواهيد اتومبيل متوقف شود بايد كاري روي آن انجام دهيد و به كمك ترمزها نيرويي به اتومبيل وارد كنيد تا متوقف شود.
• سفيه فضايي اين موضوع را به وضوح نمايش مي‌دهد، زيرا كاوشگر ويجر سالهاست كه در فضاي منظومه شمسي در حركت است و به ترتيب سطوح مريخ ، مشتري ، زحل و نپتون را مطالعه مي‌كند، هيچ چيزي اين كاوشگر را هل نمي‌دهد. وقتي كه بخواهيم ويجر سرعت بگيرد يا از سرعت بيافتد يا اينكه دور بزند، سيگنالهايي براي روشن شدن موشكهاي كنترل بسوي آن مي‌فرستيم. در اين بررسي ، نيروي جانب مركز نقش عمده را بازي مي‌كند.

  قوانين نيرو

• وقتي بر جسمي هيچ نيرويي وارد نشود، مي‌گوييم كه آن جسم در حال تعادل است. در چنين شرايطي سرعت جسم تغيير نمي‌كند. اگر جسم در حال حركت باشد، با سرعت ثابت و در مسير مستقيم به حركت خود ادامه مي‌دهد. اگر در حال حركت نباشد در همانجا كه هست باقي مي‌ماند.
• اگر بر جسمي چندين نيرو اثر كند و نيروها همديگر را خنثي نمايند بازهم جسم در حال تعادل است. در مسابقه طناب كشي، اگر نيروهايي كه از دو طرف وارد مي‌شود، برابر باشند، طناب در حال سكون باقي مي‌ماند. چون دو تيم شركت كننده در مسابقه در دو جهت مخالف طناب را مي‌كشند، نيروها همديگر را خنثي مي‌كنند. در اينجا جهتي كه نيرو اثر مي‌كند مهم است و حاكي از آن است كه نيرو يك كميت برداري است.
• طبق قانون دوم نيوتن اگر بر جسمي نيرويي وارد شود، جسم شتاب مي‌گيرد كه نسبت به نيرو بر شتاب اين جسم همواره مقداري ثابت مي‌باشد و اين مقدار ثابت همان جرم جسم مي‌باشد. يعني m = f/a كه در آن F نيرو ، a شتاب m جرم جسم ، مي باشند.
• قانون سوم نيوتن نيروي كنش و واكنش را بيان مي‌كند كه دو نيروي برابر بوده و در خلاف جهت هم هستند كه دو جسم بر هم اثر مي‌كند كه از نوع نيروي داخلي مي باشند و كاري را روي جسم صورت نمي‌دهند، در بياني ديگر اين نيروي داخلي تحت عنوان نيروي عمل و عكس العمل نيز بين اجسام مطرح است.
• نيرو از طريق قضيه اندازه حركت خطي به تغييرات اندازه حركت خطي مربوط مي‌شود به عبارتي ديگر نيرو يعني آهنگ تغيير اندازه حركت خطي:
  
  F = dp/dt

 نحوه اندازه گيري نيرو

•   ترازو وسيله‌اي براي اندازه گيري نيروي وزن است. نيروسنجهاي مختلفي براي اندازه گيري نيرو ساخته شده‌اند كه يك نوع آن نيروسنج وزني است. كشش وارد بر قلاب آن بر حسب يكي نيرو در دستگاه SI ، يعني نيوتن اندازه گيري مي‌شود.
• نيوتن واحد اندازه گيري نيرو در دستگاه SI است كه با علامت اختصاري N نشان داده مي‌شود و يك نيوتن برابر نيرويي است كه بر وزنه يك كيلوگرمي كه تحت شتاب يك متر بر مجذور ثانيه (1m/s²) وارد مي‌شود.