تحقیق در مورد مکانیک مقدماتی 243 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 239

مکانیک مقدماتی

تمام حرکات و تغییرات در آنها از طریق نیروها انجام می شوند. ایجاد تغییر در نیروی موثر بر روی یک جسم برای حرکت دادن آن جسم از وضعیت ساکن یا برای تغییر سرعت و یا جهت حرکت آن جسم ، لازم و ضروری است. میزان تغییر در سرعت و یا جهت حرکت یک جسم که در اثر عمل یک نیرو ایجاد می شود، به بزرگی (اندازه) و جهت آن نیرو بستگی دارد. ارتباط مستقیم و کاملی بین تغییر یک نیرو و تغییر در حرکت وجود دارد ، که نیوتن این ارتباط را در سنجش بنام قوانین حرکتی سه گانه نیوتن توضیح داده است. حرکت در بدن انسان بوسیله دستگاه عضلانی- اسکلتی و تحت نظارت و کنترل سیستم عصبی انجام می شود. برای درک ارتباط بین نقش و ساختار دستگاه عضلانی- اسکلتی، آگاهی از قوانین حرکتی نیوتول و دیگر مفاهیم اساس مکانیک بخصوص سینماتیک و سینتیک ضروری است.

مکانیک (Mechanics) علمی است که نیروهای موثر بر روی اجسام مختلف و اثراتی که این نیروها بر روی حرکت، اندازه شکل، و ساختمان این اجسام دارند را مورد مطالعه قرار می دهد. بیومکانیک (Biomechanics) به مطالعه و بررسی نیروهای داخلی و خارجی موثر بر روی بدن انسان و اثراتی که این نیروها بر روی حرکت، اندازه شکل و ساختار بدن انسان دارند، می پردازد. مثلا هنگام ضربه زدن به یک توپ، عضلات بدن شما برای تنظیم و کنترل حرکت در مفاصل، کشش روی استخوانهای پا ایجاد کرده، طوری که شما می توانید در وضعیت سر پا باقی بمانید و پای ضربه زننده ، خود را به سمت توپ تاب دهید.

علم مکانیک به دو شاخه تقسیم می شود: سینماتیک (Kinematics) و سینتیک (kinetics).

سینماتیک (توصیف حرکت): شاخه ای از علم مکانیک است که حرکت اجسام را توصیف کرده به علت و چگونگی پیدایش آنها سروکار ندارد. مثلا در یک حرکت فاصله ای که توپ طی می کند (مسافت)، سرعتی که یک توپ بخود می گیرد و یا یکنواختی و یا تغییر حرکت توپ (شتاب)، در حیطه سینماتیک بررسی می شوند.

سینتیک (جنبش شتابی حرکت): شاخه ای دیگر از علم مکانیک که نیروهای موثر بر روی اجسام را توصیف می کند بعبارت دیگر ، یک تجزیه و تحلیل سینیکی، علت سینماتیکی حرکت انجام شده را توصیف می کند. مثلا تجزیه و تحلیل سینتیکی حرکت ضربه زدن به یک توپ، نیروهای وارده بر عضلات و مفاصل را در خلال عمل ضربه زدن و نیروهای اعمال شده بین پاها و توپ توصیف می کند. سینماتیک با مسیر و جهتی که یک جسم حرکت می کند را توصیف کرده در صورتی که سینتیک نیروهای موثر بر روی آن جسم را توصیف می کند.

حرکت نسبی: حرکت را عمل یا روند تغییر حالت یا تغییر محل نسبت به نقطه مورد نظر تعریف می شود. مثلا شخصی که در اتومبیل در حال حرکت نشسته، شب به اتومبیل در حالت سکون ولی نسبت به اشیاء بیرون از اتومبیل در حال حرکت است که البته حرکت نسبی دو شیی در حال حرکت به سرعت نسبی ایشان بستگی دارد. نکته: در برخی منابع به سینماتیک ، کینماتیک و بجای سیتمیک، از واژه کیتمیک استفاده می شود.

علت حرکت: عالی که باعث ایجاد حرکت به اشیاء و اجسام مثل ضربه به توپ باراک یا پا یا دست و حرکت توپ می شود. که به این عامل نیرو (force) شی غلبه کند، اگر مقدار این نیرو کمتر از مقاومت شی باشد. حرکتی بوجود نمی آید مثل موقعی که با دست به دیوار محکم فشار می آوریم ولی اگر میران نیروی بیشتر از مقاومت شی باشد باعث حرکت آن می شود.

البته در مورد سینتیک و قوانین حاکم بر آن در قسمت نیرو بحث می شود.

انواع حرکت

بطور کلی دو نوع حرکت موسوم به حرکت خطی یا انتقالی (Translation) و حرکت زاویه ای یا چرخش یا دورای (Angular or Rotation) وجود دارند.

حرکت خطی: زمانی که در یک حرکت تمام بخشها و اجزاء یک جسم یا یک شخص، مسافت یکسانی را در جهت یکسال و در زمان یکسانی طی کنند و حرکت خطی است. هرگاه در طی مسافت خط رسم ثابت ماند. و همواره موازی با وضعیت اولیه آن باشد حرکت از نوع انتقالی است. حرکت خطی نیز خود بر دو نوع است:

1) حرکت انتقالی مستقیم الخط (Retilinear): زمانی که مسیر حرکت بصورت یک خط راست و مستقیم باشد. مانند: زمانی که یک اسکی باز روی یخ سر می خورد.

2) حرکت انتقالی منحنی الخط (Curvilinear): زمانی که مسیر حرکت بصورت یک خط منحنی باشد. مانند: حرکت انجام شده بوسیله پرش کننده طول در خلال بخش میانی مرحله پرواز در برش طول یا شیرجه چتر باز در فضا در حین سقوط آزاد.

در برخی حرکات اگرچه اول در آخر حرکت ممکن است تداعی کننده حرکت انتقالی باشد ، لیکن حالتهایی در حین مسیر ممکن است رخ بدهد که حاکی از حرکت انتقالی نباشد. مثلا ناهموار بودن مسیر یک اسکی باز (روی چمن یا برف)، که مفاصل و زوایای بدن حین مسیر یکسان نیست.

حرکت دورانی (زاویه ای): موقعی رخ می دهد که یک جسم یا بخشی از یک جسم در امتداد یک مسیر دایره ای ، حول خطی در فضا موسوم به محور چرخش (Axis of