اعمال نیرو با تکرار بیشتر در زمان طولانی چه نام دارد در حل جدول

اعمال نیرو با تکرار بیشتر در زمان طولانی چه نام دارد در حل جدول را از سایت نکس درجه دریافت کنید.

عوامل موثر در قدرت و استقامت عضلانی

بسیاری از مشکلات جسمانی و حتی روانی در انسان به آمادگی عضلانی برمی گردد. کاهش قدرت عضلانی ، کاهش استقامت عضلانی ، بی تعادلی در گروه های عضلانی و… از جمله عواملی هستند که در بروز مشکلات جسمانی نقش دارند.

بنابراین برای اینکه بتوانیم یک زندگی طبیعی و سالم داشته باشیم ، حفظ حداقل سطح قدرت و استقامت در عضله با گروه عضلات بدن حائز اهمیت است.این امر باعث جلوگیری از ضعف عضلانی و یا عدم توازن بین گروه های عضلانی شده و تناسب خوبی را در بدن ایجاد کرده ، تا اجرای مطلوب حرکات مختلف در بدن میسر شود.

بسیاری از دردهای جسمانی ، مشکلات مرتبط با ناهنجاری های قامتی ، عملکرد خوب و مناسب بدن در کارهای روزانه ، کاهش آسیب دیدگی ها ، افزایش عملکرد ورزشکاران در رشته های ورزشی مختلف ،نیازمند تقویت عضلانی بدن است.

تعریف قدرت و استقامت عضلانی

قدرت یکی از مهم ترین قابلیت های آمادگی جسمانی محسوب می شود و قابلیتی است که اگر به طور صحیح در عضلات بدن تقویت شود،پایه ی مناسبی برای دیگر قابلیت های جسمانی است . انسان در طول فعالیت های روزانه ی خود به طور مکرر با قدرت سر و کار دارد. ممکن است شکل اجرایی متفاوت داشته باشد، اما نمی توان آن را نادیده گرفت. در مثال زیر می توان به اهمیت قدرت عضلانی و در کنار آن استقامت قلبی تنفسی به عنوان دو قابلیت مهم آمادگی جسمانی پی برد:

فرض کنید ساختمان چند طبقه ای در حال ساخت است. برای این که در این ساختمان بتوان تعداد طبقات مورد نظر را ساخت ، لازم است تا پایه ریزی اولیه ی ساختمان و اسکلت بندی آن بسیار محکم و قوی در نظر گرفته شود.

در تکمیل و ساخت طبقات نیز لوله کشی آب، گاز، برق، تلفن و… نیز از اصول مهم و اساسی ساختمان است. در مثال بالا، پایه ریزی اولیه و اسکلت بندی حکم عامل قدرت در بدن انسان را دارد و لوله کشی ها در حقیقت به نوعی همان بحث توسعه استقامت قلبی  تنفسی است که سازگاری های لازم را در بدن ایجاد می کند.

قدرت عضلانی عبارت است از توانایی یک عضله یا گروهی از عضلات برای تولید حداکثر نیروی لازم برای غلبه بر یک مقاومت است.

یکی از تأثیرگذارترین عوامل ، نوع فیبر عضلانی است. ما دو نوع اصلی از فیبرهای عضلانی داریم که اغلب به آنها “انقباض آهسته” و “انقباض سریع” گفته می شود.

فیبرهای عضلانی با کشش آهسته بهتر است برای فعالیت های قلبی عروقی (هوازی) استفاده شوند. آنها برای مدت زمان طولانی سطح کمی نیرو تولید می کنند و بنابراین برای فعالیتهای استقامتی مناسب ترند.

الیاف انقباض سریع بهتر است برای فعالیتهای بی هوازی استفاده شود. آنها برای مدت زمان کوتاهی سطح بالایی از نیرو را تولید می کنند و برای فعالیتهای قدرتی مانند وزنه برداری بیشتر مناسب هستند.

اکثر مردان و زنان ترکیبی برابر از فیبرهای انقباض آهسته و انعکاس سریع دارند. با این حال ، برخی از مردم درصد بالایی از الیاف انقباض آهسته را که عملکرد آنها را در فعالیت های استقامتی مانند دونده های مسافت طولانی افزایش می دهد ، به ارث می برند.

اکثر دوندگان ماراتن کلاس جهانی دارای مقدار بسیار بالایی از الیاف انقباض آهسته هستند. به عنوان مثال دوومیدانی های کلاس جهانی یا بازیکنان فوتبال فیبرهای عضلانی انقباض نسبتاً سریع تری دارند.

اگرچه هر دو نوع فیبر به تمرینات قدرتی پاسخ مثبت می دهند ، اما انواع انقباض سریع افزایش بیشتری در اندازه و قدرت عضلانی تجربه می کنند ، بنابراین ممکن است نتایج بیشتری و یا سریعتر از یک برنامه تمرین قدرت بدست آورند.

استقامت عضلانی به توانایی عضله یا گروهی از عضات برای اجرای مجموعه ای از انقباض های تکراری یا تولید نیروی ثابت در یک دوره زمانی گفته می شود.ملاحظه می شود که قدرت و استقامت عضلانی دارای وجوه مشترک بسیاری بوده و تنها تفاوت شان در تعداد تکرار ها و یا زمان انجام تمرین است . فرض کنید حرکت جلو بازو با دمبل در حال انجام است ، اگر مقدار وزنه انتخاب شده زیاد باشد به گونه ای که فرد تنها قادر به اجرای ۸ تا ۱۲ تکرار با این وزنه باشد ، این یک کار قدرتی است.

اگر تعداد تکرار ۲۰ تا ۲۵ و یا بالاتر باشد ، آن را استقامت عضلانی می نامند . قدرت عضلانی رابطه نزدیکی با استقامت عضلانی دارد.به طوری که با افزایش قدرت عضلانی ، استقامت عضلانی نیز افزایش می یابد . با این وجود ، متخصصین امر در تربیت بدنی و ورزش معتقدند که برای افراد معمولی ، افزایش استقامت عضلانی مهم تر از قدرت عضلانی است ، زیرا استقامت عضلانی برای انجام فعالیت های روزمره حیاتی تر است.

چند نکته مهم درخصوص استقامت عضلانی

•استقامت درحقیقت توانایی برای باقی ماندن است.
•استقامت به مدت زمانی اشاره دارد که فرد بتواند فعالیتی را با شدت معین اجرا کند.
•به فردی دارای استقامت می گویند که زود خسته نشود یا درحین خستگی بتواند به فعالیت خود ادامه دهد.
•ظرفیت هوازی ،ظرفیت استقامتی ورزشکار را تعیین می کند.یعنی فردی که استقامت قلبی تنفسی بالایی دارد ، می تواند از استقامت عضلانی خوبی نیز برخوردار باشد.

به برنامه تقویت قدرت و استقامت عضلانی ، برنامه تمرینات مقاومتی گفته می شود. برای معرفی و اجرای این تمرینات لازم است تا با اصطلاحاتی که در این نوع تمرینات به کار گرفته می شود ، آشنایی پیدا کنیم.

مفاهیم عمومی در تمرینات مقاومتی

•یک تکرار بیشینه: حداکثر وزنه ای که به وسیله یک عضله یا گروه عضلانی مربوط ، فقط برای یک بار اجرا شود . به عنوان مثال، در یک حرکت پرس سینه ، چنانچه فردی با یک وزنه ۱۰۰ کیلو گرم ، فقط بتواند آن را یک بار پرس نماید،یک تکرار بیشینه برای این شخص در بخش عضلات سینه ای، ۱۰۰ کیلوگرم خواهد بود.

•تکرار: تعداد حرکات انجام شده در یک نوبت را گویند.مثلا ۸ حرکت پرس سینه در یک نوبت که ۸ تکرار بیشینه یا به اختصار(۸ ت ب)می گویند.

•نوبت،دوره یا ست:به تعداد معینی از تکرارهای متوالی یک حرکت گفته می شود.به عنوان مثال: سه نوبت یا سه دور حرکت پرس سینه با ۸ ت ب انجام شود .البته پس از هر نوبت استراحت نیز لازم است.

•عضله یا گروه عضله: منظور عضله یا گروهی از عضلات است که در یک مفصل مسئولیت مشابهی دارند . مثلا عضله دو سر بازوئی که وظیفه اش خم کردن مفصل آرنج است یا گروه عضلات ناحیه ران که وظیفه اش باز کردن مفصل زانو است.

•انقباض پویا: هنگامی که با اِعمال نیروی عضلانی ، حرکت در مفصل قابل مشاهده باشد ، به آن انقباض پویا می گویند در حرکت خم شدن مفصل زانو ، این حرکت قابل مشاهده است.

•انقباض ایستا:زمانی است که انقباض در عضله وجود دارد ، ولی حرکتی مشاهده نمی شود مانند وقتی که دست روی دیوار گذاشته و به آن نیرو وارد می کنیم.

انواع روش های تمرین مقاومتی

این روش شامل فعال سازی عضله بدون تغییر طول آن است. در این حالت بدون این که در مفصل مورد نظر حرکتی مشاهده شود ، نیروی انقباضی اعمال می شود . مانند زمانی که کنار دیوار ایستاده ایم و با دست خود به آن نیرو وارد می کنیم . یا دمبل را در دست گرفته ایم و در یک شرایط خاص آن را ثابت نگه داشته ایم . در هر دو مثال بالا بدون این که حرکتی مشاهده شود ، عمل انقباض عضله صورت می گیرد.

روش هم تنش ایزوتونیک

نوعی تمرین مقاومتی پویاست که به وسیله ی آن با انقباض عضله ، حرکت در طول دامنه حرکتی مفصل انجام می گیرد . مثل حرکت جلو بازو با دمبل که در این حرکت، فرد دمبل مورد نظر را در دست می گیرد و آن را تا جایی که امکان دارد بالا می آورد. در این شرایط مفصل آرنج تا آخرین وضعیت خود از نظر دامنه حرکتی ، به حرکت خود ادامه می دهد . این روش متداول ترین روش تمرینات مقاومتی است.

برای اجرای تمرین هم تنش انواع مختلفی از حرکات با استفاده از وزنه های آزاد مانند دمبل و هالتر و دستگاه های قدرتی وجود دارد. دو روش هم جنبش و پلیومتریک نیز جزءاین انواع است که نیاز به دستگاه های خاص دارد و امکان اجرای آن بدون این دستگاه میسر نیست.

روش های تقویت عضلانی در تمرینات مقاومتی

اساسا تمرینات مقاومتی برای تقویت دو قابلیت قدرت و استقامت عضلانی بر دو محور اصلی سلامت و قهرمانی استوار است . طبق تحقیقات دانشکده طب ورزش آمریکا، حداقل دو جلسه تمرین در هفته ، با انتخاب ۸ تا ۱۰ حرکت ، هر حرکت ۸ تا ۱۲ تکرار
در یک نوبت ، می تواند اهداف مربوط به محور سلامت را تحقق بخشد. البته بهتر است که این تمرینات بعد از انجام تمرینات استقامت قلبی تنفسی برنامه ریزی شود.

این روش با کمترین هزینه در هر مکان و زمانی حتی بدون وسیله قابل اجراست.مانند زمانی که روی صندلی نشسته ایم و با اراده خود عضلات پا را برای چند لحظه منقبض و بعد رها می کنیم . برای افزایش قدرت با استفاده از روش تمرینی هم طول، هر عضله یا گروه عضلانی به مدت ۶ تا ۱۲ ثانیه منقبض و سپس به اندازه کافی استراحت داده می شود. تحقیقات نشان داده است که با انجام این روش ، به طور متوسط ۵ درصد در هفته ، افزایش قدرت در عضلات قابل ملاحظه است.

این روش محدودیت هایی نیز در مورد افزایش قدرت و استقامت عضلانی دارد.به هر حال این گونه حرکات با وسایل و تجهیزات ساده اجرا می شوند که باعث افزایش سریع در قدرت ، مخصوصاً در افراد مبتدی می شود.

مهم ترین بخش برنامه ریزی تمرینات مقاومتی مربوط به روش هم تنش است که با جزئیات بیشتری ارائه می شود.

ابتدا از تمرینات مقاومتی مربوط به تقویت قدرت شروع می کنیم . اگر منظور از اجرای تمرین برای حفظ و توسعه سلامت است ، به نظر می رسد که توصیه آقای کوپر برای این منظور کفایت کند.

البته لازم است هنر جویان حتما با حضور مربیان خود به اجرای تمرینات قدرتی بپردازند و افراد مسن نیز از تمریناتی استفاده کنند که حداقل چند مفصل در هر حرکت درگیر باشد . مطمئنا افراد پس از اینکه تجربه کار با وزنه در آنها افزایش یافت، باتوجه به هدف تمرین ، تغییراتی را باید در برنامه خود اعمال کنند.اما توجه داشته باشید که هدف تمرین، میزان آمادگی فرد و تفاوت های فردی در این برنامه نقش مهمی دارد.

* تونوس عضانی یعنی:

آنچه که در این تمرینات حائز اهمیت است ، تحت عنوان توان استقامت از آن یاد می شود، با این روش فرد می تواند سطح تحمل خود را بالا ببرد که حاصل آن ، خستگی کمتردرحین فعالیت های ورزشی و حتی فعالیت های روزانه است.

چند نکته در باره تمرینات مقاومتی

نکته اول: با توجه به هدف برنامه ،کار خود را پیش ببرید . همان طور که جدول ها نشان می دهند ، برنامه توسعه قدرت و استقامت عضلانی برای مقاصد مختلفی طراحی شده است که نیاز عمومی ورزشکاران را نیز تامین می کند . افرادی که به تازگی می خواهند تمرینات مقاومتی را اجرا کنند ، ابتدا نیاز است تا چند هفته برای آمادگی بدن خود ، فعالیت های ساده تر را انتخاب و سپس با وزنه های سبک تر تمرین با وزنه را شروع و بعد از اینکه کاملا با آن عادت کردند ، بخش اصلی مربوط به برنامه خود را آغاز کنند.

نکته دوم: شدت تمرین است . منظور از یک تکرار بیشینه ، اندازه گیری حداکثر مقدار وزنه ای است که فرد می تواند فقط برای یک بار در طول دامنه حرکتی جابه جا کند. روش های مختلفی برای تعیین یک تکرار بیشینه پیشنهاد شده است ، اما با فرمول زیر به سادگی می توان به این شاخص دست یافت:(تعداد تکرار* ۲) – ۱۰۰=یک تکرار بیشینه

تصور کنید در حرکت پرس سینه ، فردی قرار است وزنه ۵۰ کیلوگرمی را به طور کامل تا جایی که می تواند ، پرس کند حرکت را انجام دهد. فرض کنید در پایان ، ۱۵ حرکت موفق را به ثبت می رساند . با قرار دادن عدد ۱۵ در فرمول ۷۰ درصد یک تکرار بیشینه حاصل می شود . ۷۰ = (۲ × ۱۵) – ۱۰۰

۷۰ درصد یک تکرار بیشینه ۵۰ کیلوگرم خواهد شد . بنابراین ۱۰۰ درصد یک تکرار بیشینه حدودا با اعتباری بالا،۷۰ کیلوگرم خواهد بود . این ۷۰ کیلوگرم ،یک تکرار بیشینه برای این ورزشکار است و در طراحی برنامه های قدرت و استقامت عضلانی می توان درصد های مورد نظر را مشخص و اجرا نمود.

نکته سوم: تکرار و نوبت تمرین است . منظور این است که فرض کنیم فردی همان حرکت پرس سینه را می خواهد در برنامه خود قرار دهد . برای این کار حرکت باید ۶ – ۸ تکرار و سه نوبت انجام شود . حال اگر این عمل سه جلسه در هفته صورت گیرد،انجام حرکت پرس سینه برای یک هفته طبق برنامه ، درست انجام شده است.

نکته چهارم:ا فزایش قدرت ، مستلزما جرای مکرر حرکات طی چند هفتها ست. ا گر قرار است که تغییری در قدرت عضله ایجاد شود ، تعداد هفته های مورد نظرباید طبق برنامه انجام شود.

دستورالعمل و توصیه های ایمنی در تمرینات مقاومتی

* پیش از شروع تمرین با وزنه ، گرم کردن کامل بدن به خوبی انجام گیرد.

* اجرای یک تکرار بیشینه قبل از اینکه بدن خوب آماده نباشد ، آسیب رسان است.

* سعی کنید در هنگام تمرین با وزنه های آزاد ، تنها نباشید و حتما یک نفر کمکی همراه داشته باشید.

* در صورت امکان استفاده از دستگاه های تمرین با وزنه ، حتما طرز استفاده صحیح از آنها را به خوبی فرا بگیرید.

* با توجه به میزان آمادگی خود،برنامه تمرین با وزنه را طراحی کنید و اجرای برنامه و پیشرفت خود عجله نکنید.هر چقدر پیشرفت تمرینات تدریجی تر باشد ، سازگاری ها بهتر صورت می گیرد و درصد آسیب ها هم به نحو چشمگیری پائین می آید و از همه مهم تر، فشاربیش از حد به بدن وارد نمی آید.

* هر حرکت در طول دامنه حرکتی خود به طور کامل انجام شود.

* اجرای حرکت هم در مرحله انجام و هم بازگشت به حالت اول ، با مقاومت همراه باشد. با انجام این عمل ، عضلات موافق و مخالف مورد استفاده قرار می گیرد.

* ابتدا از تمرین با عضلات بزرگ تر شروع کنید.

* حرکات را طوری طراحی کنید که عضلات فرصت استراحت داشته باشند و به طور متناوب بکارگرفته شوند.

* به هنگام کار با وزنه به طور معمول نفس بکشید و از حبس نفس خودداری کنید.

* در اجرای تمرین های با وزنه ، حتما با معلمان ، مربیان و بطورکلی متخصصان این امر مشورت کنید.

* به منظور جلوگیری از کا هش احتمالی دامنه حرکتی در طول تمرینات با وزنه،حتما قبل و بعد تمرین ، تمرینات کششی را به خوبی انجام دهید.

بیشتر بخوانید:

اصول مبانی تمرینات قدرتی

خستگی،مقاومت و قدرت عضله

افزایش حجم وافزایش قدرت بدن

استقامت قلبی_تنفسی و آشنایی با آن

تغذیه برای ورزشکاران استقامتی

منبع مطلب : elmobadan.ir

مدیر محترم سایت elmobadan.ir لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

نیرو

نیرو در فیزیک کمیت برداری است که باعث شتاب گرفتن اجسام می‌شود در واقع نیروی خالص عامل شتاب است. نیرو را به‌طور شهودی می‌توان با کشیدن یا هُل‌دادن توصیف کرد. شتاب جسم متناسب است با جمع برداری همهٔ نیروهای وارد بر جسم. در یک جسم صُلب (یعنی جسمی که ابعادش در فضا گسترده‌است و نمی‌توان آن را با یک نقطه تقریب زد) نیرو می‌تواند جسم را بچرخاند، تغییرشکل دهد یا فشار وارد بر آن را بیفزاید. اثرات چرخشی با گشتاور و تغییر شکل یا فشار با تنش توصیف می‌شوند. نیرو حاصل برهم کنش یا اثر متقابل دو جسم بر یکدیگر است.

تاریخچه[ویرایش]

مفهوم نیرو از زمان‌های دور، در استاتیک و دینامیک مورد استفاده قرار گرفته‌است. مطالعات باستانی روی استاتیک، در قرن سوم قبل از میلاد، در کارهای ارشمیدس به حد نهایی خود رسید که هم‌اکنون نیز قسمت‌هایی از فیزیک مدرن را تشکیل می‌دهند. در مقابل، دینامیک ارسطو، سوء تعبیرهایی شهودی از نقش نیرو ایجاد کرد که نهایتاً در قرن هفدهم و به خصوص در کارهای ایزاک نیوتن، تصحیح شدند. با پیشرفت مکانیک کوانتومی، هم‌اکنون می‌دانیم که ذرات از طریق برهم کنشهای بنیادین، بر یکدیگر اثر می‌گذارند و لذا مدل استاندارد فیزیک ذرات، ادعا می‌کند که هر چیزی که اساساً به عنوان نیرو مشاهده می‌شود، در حقیقت توسط بوزونهای معیار تأثیر می‌گذارد. تنها چهار برهم کنش اساسی شناخته شده که به ترتیب قدرت عبارتند از: قوی، الکترومغناطیسی، ضعیف (که در سال ۱۹۷۰، الکتروضعیف (electroweak)به یک برهم کنش واحد انجام شدند) و گرانشی. نیوتون یکی از بزرگ‌ترین پژوهش گران در مورد نیرو است.

مفاهیم پیش از نیوتن[ویرایش]

مشهور است که ارسطو، نیرو را به عنوان هر چیزی که باعث می‌شود شیئی یک «حرکت غیرطبیعی» انجام دهد، توصیف کرد.

از قدیم، مفهوم نیرو برای کار کردن هر یک از هفت نوع ماشین ساده، اساسی تلقی می‌شده‌است. کمک مکانیکی که یک ماشین ساده فراهم می‌آورد، اجازه می‌داد تا یک نیروی کم را برای اثر گذاشتن روی جسمی در فاصله دورتر به کار برد. تجزیه تحلیل ویژگی‌های این چنین نیروها نهایتاً در کارهای ارشمیدس به غنی‌ترین حالت خود رسید، که به خصوص به خاطر فرمول‌بندی‌کردن رفتار «نیروهای شناور» نهفته در سیالات معروف است.

پیشرفت‌های فلسفه‌ای مفهوم یک نیرو در کاهایی از ارسطو به چشم می‌خورد. در کیهان‌شناسی ارسطویی، دنیای طبیعی چهار عنصر را نگه می‌داشت که در «حالات طبیعی» وجود داشتند. ارسطو عقیده داشت که برای اشیاء سنگین روی زمین مانند آب و زمین، حالت طبیعی این است که بدون حرکت روی زمین بمانند و این که آن‌ها اگر تنها باشند، تمایل دارند به این حالت برسند. او بین میل ذاتی اشیاء برای رسیدن به «جای طبیعی» (برای مثال افتادن اشیاء سنگین) که به یک حرکت طبیعی منجر می‌شود، و حرکت غیرطبیعی یا اجباری که به عملکرد پیوسته یک نیرو محتاج است، تمایز قایل شد. این نظریه مبتنی بر مشاهدات روزمره این که اشیاء چگونه حرکت می‌کنند (مثلاً این که عملکرد ثابت یک نیرو برای حرکت کردن یک ارابه لازم است) مشکلات مفهوم زیادی از جمله برای توجیه رفتار پرتابه‌ها (مثلاً حرکت یک پیکان) داشت. این کاستی‌ها به‌طور کامل در قرن هفدهم در کارهای گالیله حل شد که متأثر از این ایده موجود در اواخر قرون وسطی بود که اشیائی که در یک حرکت اجباری هستند، یک نیروی ذاتی جنبشی با خود حمل می‌کنند.^{[نیازمند منبع]}

گالیله در اوایل قرن هفده آزمایشی انجام داد که در آن سنگ‌ها و گلوله‌های توپی هر دو به پایین غلت داده می‌شدند تا به این وسیله نظریه حرکت ارسطو را رد کند. او نشان داد که اشیاء به مقداری مستقل از جرمشان، توسط گرانش شتاب می‌گیرند و بحث کرد که اشیاء همواره سرعت اولیه خودشان را بازمی‌یابند مگراینکه روی آن‌ها نیروی مثلاً اصطکاک عمل کند.

مدل‌های بنیادی نیرو[ویرایش]

همهٔ نیروهایی که در جهان دیده می‌شوند، از چهار نیروی بنیادی سرچشمه می‌گیرند. نیروی هسته‌ای قوی و ضعیف فقط در اندازه‌های بسیار کوچک دیده می‌شوند و اجزای بنیادی ماده (ذرات زیراتمی) را در کنار هم نگه می‌دارند. نیروی الکترومغناطیسی بین بارهای الکتریکی و نیروی گرانش بین اجسام جرم‌دار اثر می‌کند. همهٔ نیروهای دیگر در طبیعت بر پایهٔ این چهار نیرو هستند. مثلاً نیروی اصطکاک به خاطر برهم‌کنش الکترومغناطیسی بین اتم‌های سطح دو جسم است یا نیروی فنر (قانون هوک) نیز به خاطر نیروهای الکترومغناطیسی بین اتم‌های سازندهٔ فنر است. نیروهای مرکزگرا (یا گریزازمرکز) در واقع نیروهای مَجازی هستند که به خاطر چرخش دستگاه مختصات دیده می‌شوند.

نیروهای نابنیادی[ویرایش]

خیلی وقت‌ها در توصیف پدیده‌ها از برخی جزئیات آن‌ها چشم می‌پوشیم. این کار باعث می‌شود بتوانیم مدل‌های ساده‌ای برای آن‌ها بسازیم و نیروهایی را تعریف کنیم که پدیده را به تقریب توصیف می‌کنند.

نیروی عمودبرسطح[ویرایش]

وقتی جسمی را روی سطح همواری می‌گذاریم، نیروی گرانشی به آن وارد می‌شود. برای این که جسم در سطح فرونرود، نیرویی نیز از سوی سطح به جسم وارد می‌شود. این نیرو به خاطر رانش الکترومغناطیسی بین اتم‌های جسم و اتم‌های سطح است و نیروی عمودبرسطح نام دارد. مقدار این نیرو همیشه به اندازه‌ای است که نیروهای دیگر عمود بر سطح (مانند وزن جسم) را خنثی کند.

اصطکاک[ویرایش]

اصطکاک نیرویی است که با حرکت دو سطح نسبت به هم مخالفت می‌کند. مقدار این نیرو متناسب است با نیروی عمودبرسطح بین دو جسم. در مدل‌های ساده‌شده، اصطکاک را در دو دستهٔ اصطکاک جنبشی و اصطکاک ایستایی رده‌بندی می‌کنند.

نیروی اصطکاک ایستایی ${\displaystyle f_{s}}$ وقتی دو جسم نسبت به هم ساکن‌اند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و دقیقاً مخالف نیرویی است که می‌خواهد دو جسم را نسبت به هم بلغزاند. این نیرو مقدار بیشینه‌ای دارد که با نیروی عمودبرسطح متناسب است:

ضریب تناسب ${\displaystyle \mu _{s}}$ ضریب اصطکاک ایستایی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. مقدار نیروی اصطکاک می‌تواند بین صفر تا این مقدار بیشینه تغییر کند.

نیروی اصطکاک جنبشی ${\displaystyle f_{k}}$ وقتی دو جسم نسبت به هم در حرکتند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و مقدار آن ثابت و برابر با ${\displaystyle f_{k}=\mu _{k}N}$ است. این نیرو در خلاف جهت حرکت دو جسم نسبت به یکدیگر است و با حرکت آن‌ها مخالفت می‌کند. ضریب تناسب ${\displaystyle \mu _{k}}$ ضریب اصطکاک جنبشی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. ${\displaystyle \mu _{k}}$ معمولاً کوچک‌تر از ${\displaystyle \mu _{s}}$ است.

مدل ساده‌شدهٔ بالا فقط به تقریب درست است. مثلاً در این مدل نیروی اصطکاک به مساحت تماس دو جسم وابسته نیست، حال آن‌که در عمل این نیرو به سطح تماس دو جسم بستگی زیادی دارد.

نیروی مقاوم شارّه[ویرایش]

نیروی مقاومت شاره هنگامی که جسمی با سرعت در یک شاره (سیال) مانند آب یا هوا حرکت می‌کند به آن وارد می‌شود. این نیرو خلاف جهت حرکت جسم است و مقدارش تابعی از سرعت جسم است.

مکانیک نیوتنی[ویرایش]

ایزاک نیوتن، اولین کسی است که به‌طور صریح بیان کرده‌است که یک نیروی ثابت، یک میزان ثابت تغییر (مشتق زمانی) اندازه حرکت را موجب می‌شود. در حقیقت او اولین و تنها تعریف مکانیکی نیرو را ارائه داد (به صورت مشتق زمانی اندازه حرکت: ${\displaystyle F={\frac {dp}{dt}}}$).

در سال ۱۶۸۷ نیوتن کتاب "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica " خود را چاپ کرد که در آن او از مفاهیم اینرسی، نیرو و ایستایی برای توصیف حرکت اشیاء استفاده کرد.

خدمت بعدی نیوتن به نظریه نیرو قانون متد کردن حرکت اجسام آسمانی بود که ارسطو با مشاهده حرکت روی زمین، می‌پنداشت که آن‌ها در یک حالت طبیعی حرکت ثابت هستند. او قانون جاذبه را ارائه داد که می‌توانست برای حرکت‌های آسمانی که قبلاً توسط قانون حرکت سیاره‌ای کپلر قابل توجیه بودند، به کار رود. مدل نیروی جاذبه او چنان قوی بود که از آن برای پیش‌بینی وجود اجسامی بزرگ همانند نپتون استفاده شد قبل از اینکه آن‌ها را واقعاً مشاهده کنند.

قوانین حرکت نیوتن[ویرایش]

هر چند معروف‌ترین معادله ایزاک نیوتن ${\displaystyle F=ma}$ است، او در واقع شکل دیگری از قانون دوم حرکت خود، با استفاده از حساب دیفرانسیل ارائه کرد. در کتاب "Principia Mathematica"، نیوتن سه قانون حرکت ارائه کرده‌است که رابطه‌ای مستقیم با چگونگی توصیف نیروها در فیزیک دارند.

قانون اول نیوتن[ویرایش]

قانون اول نیوتن دربارهٔ شرایط لازم برای سکون بحث می‌کند و به ویژه «اینرسی» را تعریف می‌کند که به جرم یک جسم مربوط است. با در نظر گرفتن ایده ارسطویی «حالت طبیعی»، شرط سرعت ثابت چه در حالت صفر و چه در حالت ناصفر، اینک «حالت طبیعی» اشیاء سنگین تلقی می‌شود. اشیاء به حرکت خود در حالت سرعت ثابت ادامه خواهند داد مگراینکه تحت تأثیر یک نیروی نامتعادل خارجی قرار گیرند.

قانون دوم نیوتن[ویرایش]

اغلب نیرو را با استفاده از قانون دوم نیوتن، به صورت حاصلضرب جرم m در شتاب ${\displaystyle {\vec {a}}}$ تعریف می‌کنند. فرمول ${\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}}$ گاهی به عنوان دومین فرمول معروف فیزیک تلقی می‌شود. نیوتن هرگز ${\displaystyle F=ma}$ را به صورت صریح بیان نکرد، بلکه قانون دوم نیوتن در کتاب "Principia Mathematica" به صورت معادله دیفرانسیل برداری

توصیف شده‌است، که در آن ${\displaystyle {\vec {p}}}$ اندازه حرکت سیستم است. نیرو میزان تغییر اندازه حرکت در واحد زمان است. شتاب میزان تغییر سرعت در واحد زمان است. این نتیجه که به صورت نتیجه‌ای مستقیم caveat در قانون اول نیوتن حاصل می‌شود، نشان می‌دهد که عقیده ارسطویی که یک نیروی شبکه‌ای لازم است تا یک شیئ در حال حرکت را با سرعت ثابت (و لذا با شتاب صفر) حفظ کند، به وضوح غلط بوده و فقط نتیجه یک تعریف نادقیق نبوده‌است.

استفاده از قانون دوم نیوتن به هر یک از صورتهایش به عنوان تعریف نیرو، در برخی از کتاب‌های درسی غیر دقیق تر، بی‌اعتبار معرفی شده‌است. زیرا این تعریف، همه محتویات تجربی را از قانون حذف می‌کند. در حقیقیت، ${\displaystyle {\vec {F}}}$ در این معادله بیانگر یک نیروی شبکه‌ای (جمع برداری) است؛ در حال سکون، طبق تعریف، این بردار، صفر است. اما با این وجود نیروهایی متعادل موجود هستند و در واقع، قانون دوم نیوتن، نحوه تناسب شتاب و جرم را با نیرو بیان می‌کند که کدام یک از آن‌ها را می‌توان بدون مراجعه به نیرو تعریف کرد. شتاب را می‌توان با محاسبات حرکت‌شناسی (سینماتیک) تعریف کرد و نیز جرم را می‌توان مثلاً از طریق شمارش اتم‌ها تعیین کرد. اما با وجود اینکه سینماتیک در تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته فیزیکی بسیار کارآمد است، هنوز سئوالات عمیقی وجود دارد از جمله اینکه تعریف دقیق جرم چیست؟ نسبت عام یک هم‌ارزی بین زمان فضای جرم معرفی می‌کند، اما بدون یک نظریه جامع گرانش کوانتومی، این هم‌ارزی گنگ می‌باشد چرا که معلوم نیست که آیا و چگونه این ارتباط در مقیاسهای میکروسکوپی برقرار است. با اندکی توجیه بیشتر، قانون دوم نیوتن را می‌توان به عنوان تعریف کمّی از جرم تلقی کرد به این صورت که قانون را به صورت یک تساوی نوشته، واحدهای نسبی نیرو و جرم را ثابت نگه داریم.

تعریف نیرو گاهی سئوال‌برانگیز است چرا که یا نهایتاً باید به درک شهودی ما از مشاهدات مستقیم رجوع کند یا به صورت ضمنی از طریق یک فرمول خودسازگار ریاضی تعریف شود. فیزیکدانان، فیلسوفان و ریاضیدانان معروفی که به دنبال تعریفی صریح تر از نیرو گشته‌اند، عبارتند از: Ernst Mach, Clifford Truesdell and Walter Noll.

پس از کسب موفقیت‌های تجربی، قانون نیوتن معمولاً برای اندازه‌گیری قدرت نیروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. (برای مثال با استفاده از گردش‌های نجومی، نیروهای گرانشی اندازه‌گیری می‌شوند) با این وجود، نیرو و کمیتهایی که برای اندازه‌گیری آن مورد استفاده قرار می‌گیرند، همچنان مفاهیمی متمایز می‌باشند.

قانون سوم نیوتن[ویرایش]

قانون سوم نیوتن، از به کار بردن تقارن در موقعیت‌هایی که نیروها را می‌توان به وجود اشیائی مختلف نسبت داده حاصل داده می‌شود. برای هر دو جسم (مثلاً ۱ و ۲) قانون سوم نیوتن بیان می‌کند که:

این قانون بیان می‌کند که نیروها همواره به صورت عمل و عکس‌العمل رخ می‌دهند. هر نیرویی که از عمل شیئ ۲ به ۱ اثر می‌کند. به‌طور اتوماتیک با نیرویی همراه است که از عمل جسم ۱ بر روی جسم ۲ حاصل می‌شود. اگر اجسام ۱ و ۲ را در یک دستگاه یکسان در نظر بگیریم، نیروی شبکه‌ای روی سیستم حاصل از واکنش‌های بین اجسام ۱ و ۲، صفر است زیرا:

این به این معناست که سیستم‌ها نمی‌توانند نیروهایی درونی تولید کنند که غیرمتوازن‌اند. اما اگر اشیاء ۱ و ۲ در سیستم‌های متمایز فرض شوند، آنگاه هر یک از این دو سیستم، نیروی نامتوازنی تجربه کرده طبق قانون دوم نیوتن نسبت به یکدیگر شتاب خواهد گرفت.

با ترکیب کردن قوانین دوم و سوم نیوتن می‌توان نشان داد که اندازه حرکت خطی هر سیستم محفوظ می‌ماند. با استفاده از ${\displaystyle {\vec {F}}_{12}={\frac {d{\vec {p}}_{12}}{dt}}=-{\vec {F}}_{21}=-{\frac {d{\vec {p}}_{21}}{dt}}}$ و انتگرال‌گیری نسبت به زمان، معادله

به دست خواهد آمد. برای سیستمی که شامل اشیاء ۱ و ۲ است، داریم

که همان محفوظ ماندن اندازه حرکت خطی را بیان می‌کند. تعمیم این حقیقت به یک سیستم مشتمل بر تعداد دلخواهی از ذرات، کاری سر راست است. این نشان می‌دهد که تغییر اندازه حرکت بین اشیاء موجود در یک سیستم، تأثیری روی اندازه حرکت سیستم نخواهد گذاشت. به‌طور کلی از آنجایی که همه نیروها ناشی از برهم کنش اشیاء صلب است، می‌توان سیستمی تعریف کرد که در آن اندازه حرکت شبکه‌ای نه هرگز از بین می‌رود و نه هرگز به دست می‌آید.

انواع نیرو[ویرایش]

انواع نیرو از نظر محلی که به آن وارد می‌شود: نیروی متمرکز: بر یک نقطه از جسم وارد می‌شود. نیروی گسترده: بر سطحی مشخص از جسم وارد می‌شود که به آن فشار نیز می‌گویند. انواع نیرو از نظر اثر حرکتی که روی جسم می‌گذارند: نیروی عمودی: نیرویی که بر سطحی عمود بر سطح مورد نشر وارد می‌شود؛ که خود می‌تواند شامل نیروی کششی و فشاری باشد. نیروی خمشی: نیرویی است که سبب ایجاد خمش در یک جسم می‌باشد مانند نیروی وارد به تیرهای افقی ساختمان. در علوم مهندسی به آن لنگر خمشی نیز می‌گویند. نیروی پیچشی: نیرویی که سبب پیچش و گردش یک جسم حول محورش می‌شود مانند نیرویی که هوا بر ملخ هواپیما وارد می‌کند. نیروی کمانشی: اعمال نیرو به یک جسم دراز در جهت محور طولی آن مانند نیروی وارد بر تیرهای عمودی ساختمان یا نیروی وارد بر تیر چراغ برق

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.