مرکز علوم و ستاره شناسی تهران


13

دوک دوار

دوک دوار
دستگاه دوک بالارونده از دو سطح شیب دار تشکیل شده. سطحهای شیبدار هر کدام از دو میله تشکیل یافته اند. شیب سطحها به نوعی است که در وسط ارتفاع آنها بیشتر و در دو انتها ارتفاع آنها کمتر می باشد. طبق قانون پایستگی انرژی مکانیکی باید همواره مجموع انرژیهای جنبشی و پتانسیل ثابت باقی بماند. بنابراین وقتی جسمی پایین یک سطح شیب دار در حالت سکون قرار دارد چون انرژی مکانیکی کل آن صفر می باشد باید کماکان در پایین سطح شیب دار بماند مگر اینکه با انجام کار بر روی آن، جسم را به بالای سطح شیب دار منتقل کنیم که در این صورت انرژی پتانسیل گرانشی آن و در نتیجه انرژی مکانیکی کل آن افزایش می یابد. بنابراین برای اینکه جسمی از پایین یک سطح شیب دار به بالای آن برود باید بر روی آن کار انجام شود.
در اینجا وقتی دوک را پایین سطح شیب دار قرار می دهیم به نظر می رسد که بر خلاف قانون پایستگی انرژی مکانیکی جسم از پایین سطح شیب دار به بالای آن می رود. اما در واقع این چنین نیست. دوک به علت شکل مخروطی ای که دارد در وسط دارای شکم ضخیمی بوده که همین شکم باعث می شود دوک موقع بالا رفتن ظاهری از سطح  شیب دار در واقع به ارتفاع پایینتری برسد. و موقعی که به ظاهر پایین سطح شیب دار است در واقع ارتفاع بالاتری داشته باشد. بنابراین با دانستن این موضوع دیگر بالا رفتن ظاهری دوک از سطح شیب دار چیز عجیبی نیست چون طبق قانون پایستگی انرژی مکانیکی دوک موقع کم کردن ارتفاع خود انرژی پتانسیل خود را به انرژی جنبشی تبدیل کرده و همین باعث بالا رفتن ظاهری دوک بر روی سطح شیب دار می شود.

تعداد امتیازات: (76) Article Rating
تعداد مشاهده خبر: (3298)
کد خبر: 2559