فصل 6 نيرو
اقسام نيرو:

به نيروي جاذبه زمين نيروي گرانش نيز گفته مي شود. نيروي جاذبه زمين بر همه چيزهايي كه در اطراف آن هستند وارد مي شود و آن ها را به سمت زمين مي كشد. به همين علت است كه اجسام بر روي سطح زمين وزن دارند.

به عبارت ديگر مي توان گفت كه وزن هر جسم در واقع نيروي جاذبه زمين بر آن جسم است. هر چه از سطح زمين دور شويم. نيروي كشش زمين برروي اجسام كمتر مي شود. در فضاهاي دوره اجسام تقريباً در حالت بي وزني قرار مي گيرند.

  نيروي تكيه گاه :

اگر به اطراف خود نگاه كنيد، مي بينيد كه هر جسمي يا روي يك جسم ديگر قرار دارد و يا از جايي آويزان است. به اين جسم و يا نقطه ي آويز تكيه گاه مي گوئيم. وقتي جسمي مثل يك كشتي يا يك قايق روي سطح آب قرار مي گيرد، باعث فرورفتن سطح آب مي شود . قايق هم مانند كتاب كه خط كش را خميده مي كند، سطح آب را خميده مي كند. يعني سطح آن هم مانع فرورفتن قايق مي شود.
به نيرويي كه تكيه گاه بر جسمي كه روي آن قرار دارد وارد مي كند، نيروي تكيه گاه مي گوئيم.

  نيروي اصطكاك :

وقتي از هل دادن يك جسم دست بر مي داريم يا موتور اتومبيل در حال حركت را خاموش مي كنيم. بعد از مدتي جسم از حركت مي ايستد، نيرويي كه مانع ادامه ي حركت جسم مي شود نيروي اصطكاك نام دارد.

  نيروي الكتريكي :

يكي از نيروهايي كه بيشترين تأثيررا در زندگي انسان دارد،‌نيروي الكتريكي است يك خودكار يا شانه پلاستيكي را با پارچه پشمي مالش دهيد و به خرده هاي ريز كاغذ نزديك كنيد. چه روي مي دهد، نيرويي كه باعث جذب خرده هاي كاغذ به شانه مي شود،‌نيروي الكتريكي نام دارد.

  مشخصه هاي نيرو‌:

اگر در هنگام بازي توپ، با پاي بدون كفش ضربه اي نسبتاً محكم به توپ فوتبال بزنيد،‌انگشت پايتان كمي درد مي گيرد علت اين است كه وقتي شما به توپ نيرو وارد مي كنيد، توپ نيز بر پاي شما نيرو وارد مي كند.
در بوجود آوردن نيرو همواره دو جسم شركت دارند و هر جسم به جسم ديگر يك نيرو وارد مي كند.

هر نيرو داراي دو مشخصه است :
الف) جهت
ب) اندازه
جهت نيرو را از روي نتيجه ي تأثير نيرو بر جسم و تغييري كه در شكل و يا در حركت جسم بوجود مي آيد، تعيين مي كنيم . مثلاً وقتي به كتاب نيرو وارد مي كنيم و كتاب به طرف شمال حركت مي كند، جهت نيرو به طرف شمال است.  

  اندازه گيري نيرو :

قبل از آنكه درباره اندازه گيري نيرو فعاليتي انجام دهيد، لازم است درباره جرم و اندازه گيري آن مطالبي بدانيد.
مثلاً هنگام خريد ميوه يا شيريني ما معمولاً جرم را كيلوگرم تعيين مي كنيم. براي اندازه گيري جرم اجناسي، مانند پرتغال ، پنير و برنج ، كيلوگرم واحد مناسبي است. اما براي اندازه گيري جرم هاي كوچك تر به جاي كيلوگرم از گرم استفاده مي كنيم. جرم را معمولاً با ترازوي دو كفه اندازه مي گيرند.

بطور كلي هر چه جرم يك جسم بيشتر باشد، آن جسم سنگين تر است يعني نيروي جاذبه زمين بر آن بيشتر است. وزن را به كمك نيروسنج اندازه مي گيريم. واحد اندازه گيري نيرو، نيوتون نام دارد.

آموختيد كه وزن هر جسم در واقع نيروي جاذبه اي است كه از طرف زمين بر جسم وارد مي شود. بنابراين واحد اندازه گيري وزن نيز مانند همه ي نيروهاي ديگر نيوتون است. اگر يك سنگ را در دست بگيريد، (يك سنگ ترازوي صدگرمي) ، آيا سنگيني آن را احساس مي كنيد؟ مقدار نيروي وزن چنين وزنه اي تقريباً برابر يك نيوتن است.
همچنين يك سنگ ترازوي يك كيلوگرمي بر روي زمين وزني تقريباً برابر با ده نيوتن دارد. يعني از طرف كره ي زمين بر آن نيروي جاذبه اي برابر 10 نيوتن وارد مي شود.

همان طور كه مي دانيد واحد كيلوگرم جرم است. ما اكثراً به جاي كلمه ي جرم از وزن استفاده مي كنيم. مثلاً مي گوئيم وزن اين قالب پنر يك كيلوگرم است. در حالي كه درست اين است كه بگوئيم جرم پنير يك كيلوگرم و وزن آن حدود 10 نيوتون است. جرم يك ماده به تعداد ذره هاي سازنده آن ماده و جرم هر ذره بستگي دارد. در حالي كه وزن يك ماده نيروي جاذبه زمين بر روي جسم است.
در روي سطح زمين وزن يك جسم ( بر حسب نيوتون) از نظر عددي، تقريباً ده برابر جرم آن (بر حسب كيلوگرم) است.  

  آزمايش كنيد

يك بار صندلي و بار ديگر ميز يا نيمكت خود را بلند كنيد. بلند كردن كداميك آسانتر است ؟
آيا به پائين كشيده شدن آن ها را احساس مي كنيد؟ چه چيزي آنها را به پائين مي كشد؟ آيا تمام جسم ها به پائين كشيده مي شوند؟
بلند كردن صندلي آسان تر است. زيرا جرم صندلي از ميز يا نيمكت كمتر است و زمين با نيروي كمتري آن را به سمت خود مي كشد.
بله ، زيرا با يرويي براي بالا نگه داشتن آن صرف كنيم . نيروي گرانش (جاذبه زمين) آن را به پائين مي كشد. بله ، نيروي جاذبه بر همه ي چيزهايي كه در اطراف آن هستند نيرو وارد كرده و آن ها را به سمت خود مي كشد.  

  فكر كنيد
به نظر شما نيروي اصطكاك در انجام كارها و زندگي ما مفيد است يا مضر؟

نيروي اصطكاك هم مفيد است هم مضر.

مفيد :
در هنگام ترمز كردن ، راه رفتن، مضر. هنگام حركت قطعات ماشين كه باعث گرم شدن قطعات شده و مقداري انرژي به هدر مي رود.  

  اطلاعات جمع آوري كنيد:
حتماً تا به حال در يخچال را بارها باز و بسته كرده ايد. يك بار ديگر اين كار را انجام دهيد. اما اين بار هنگام بازكردن در يخچال نيرويي را كه با دست براي بازكردن به آن وارد مي كنيد، به آرامي و آهستگي افزايش دهيد چه تفاوتي بين بازشدن در يخچال و در يك كمد مشاهده مي كنيد. موقع بستن در يخچال نيز به آرامي آن را به بدنه يخچال نزديك كنيد. خواهيد ديد كه يخچال از فاصله ي نزديك در خود را جذب مي كند.
1 – به نظر شما چه نيرويي به اين صورت بر باز و بسته شدن در يخچال اثر مي گذارد؟
2 – چه تدبيري براي ايجاد اين نيرو بكار رفته است؟
3 – چرا در يخچال را اينگونه ساخته ايد؟
4 – آيا موارد ديگر براي استفاده از آهن ربا مي شناسيد؟

1 – نوار لاستيكي در يخچال داراي آهن رباست نيروي مغناطيسي درب يخچال را به طرف خود مي كشد. به همين دليل براي بازكردن در يخچال به نيروي بيشتري نياز داريم.
2 – نيروي مغناطيسي آهن ربا، در را به طرف يخچال مي كشد
3 – براي اين كار ، نوارهاي آهن را در لاستيك اطراف در يخچال كار گذاشتند تا در يخچال محكم تر بسته شود.
4- براي اينكه هواي گرم به داخل يخچال نفوذ نكند و از خروج هواي سرد جلوگيري شود.
5 – از آهن ربا وسايل گوناگون مانند بلندگو، گوشي تلفن و قطب نما ساخته مي شود.  

  فكر كنيد
جدول زير را كامل كنيد :

  فكر كنيد

چگونه مي توانيم با يك ترازوي آشپزخانه، جرم يك جسم كوچك مثل فندق را اندازه بگيريم.
ترازوي آشپزخانه براي اين اندازه گيري زياد دقيق نيست. بنابراين براي اندازه گيري جرم يك فندق، تعداد مشخصي فندق ( مثلاً 10 عدد) را با هم در درن ترازو گذاشته و جرم همه ي آن ها را به دست مي آوريم. سپس عدد به دست آمده را بر تعداد آن ها (عدد 10) تقسيم مي كنيم، جرم تقريبي يك دانه فندق به دست مي آيد