دانلود کتاب دینامیک مریام به زبان فارسی (ویرایش جدید)

کتاب مکانیک مهندسی دینامیک (دینامیک مریام)

ترجمه اختصاصی

ویرایش نهم (جدید)

نویسندگان: جی ال مریام- ال جی کریگ

ترجمه :آلا بحرانی و اسما بحرانی

تایپ شده با کیفیت بالا

900 صفحه

فرمت :PDF

دانلود کتاب

بخشی از متن کتاب:

برای بررسی مسائل فیزیکی بود. گالیله به دلیل امتناع از پذیرفتن اعتقادات ثابت شده در عصر خود، مانند فلسفه ارسطو که مثلا معتقد بود اجسام سنگین با سرعت بیشتری نسبت به اجسام سبک سقوط می کنند، مورد انتقاد شدید قرار می گرفت. فقدان ابزار دقیق برای اندازه گیری زمان، مانع جدی برای گالیله بود و پیشرفت قابل توجه دیگر در دینامیک، در انتظار اختراع ساعت پاندولی توسط هویگنس در سال 1657 بود.

نیوتن (1642-1727)، با پیروی از کارهای گالیله، توانست یک فرمول دقیق از قوانین حرکت ایجاد کند و بنابراین، دینامیک را بر اساس صوت قرار دهد. اثر مشهور نیوتن در چاپ اول، اصول وی منتشر شد، که به طور کلی به عنوان یکی از بزرگ ترین کمک های ثبت شده در دانش شناخته می شود. نیوتن علاوه بر بیان قوانین حاکم بر حرکت یک ذره، اولین شخصی بود که قانون جهانی گرانش را به درستی تنظیم کرد. اگرچه توصیف ریاضی او دقیق بود، اما او احساس کرد که مفهوم انتقال از راه دور نیروی گرانش بدون محیط پشتیبانی یک مفهوم پوچ است. به دنبال دوره نیوتن، کمک های مهمی به مکانیک توسط اولر، دالمبرت، لاگرانژ، لاپلاس، پوینسوت، کوریولیس، انیشتین و دیگران انجام شد.

اپلیکیشن های دینامیک

فقط از آن جا که ماشین آلات و سازه ها با سرعت بالا و شتاب قابل توجهی دانلود کتاب دینامیک مریام کار کرده اند، انجام محاسبات بر اساس اصول دینامیک به جای اصول استاتیک ضروری بوده است. تحولات سریع فن آوری امروز به افزایش کاربرد اصول مکانیک، به ویژه دینامیک، نیاز دارد. این اصول، پایه - ای برای تجزیه و تحلیل و طراحی سازه های متحرک، سازه های فلزی تحت بارهای شوک، دستگاه های رباتیک، سیستم های کنترل خودکار، راکت ها، موشک ها و فضاپیماها، وسایل نقلیه حمل و نقل هوایی و زمینی، و بالستیک الکترونی، دستگاه های الکتریکی و ماشین آلات از انواع مختلف مانند توربین، پمپ، موتور رفت و برگشت، بالابر، ابزار ماشین آلات و غیره است.

*س_دانلود کتاب دینامیک مریام فارسی_س*

دانشجویانی که به یک یا چند مورد از این فعالیت ها و فعالیت های دیگر علاقه مند هستند، دائما باید اصول پایه دینامیک را به کار گیرند.

یک فریم مرجع متصل به سطح زمین در سیستم اولیه دارای حرکات تا حدودی پیچیده است و برای اندازه گیری های انجام شده نسبت به فریم مرجع زمین باید از اصلاح معادلات اساسی مکانیک استفاده شود. به عنوان مثال، در محاسبه مدار راکت و پرواز فضایی، حرکت مطلق زمین به یک پارامتر مهم تبدیل می شود. برای بیش تر مسائل مهندسی مربوط به ماشین آلات و سازه هایی که در سطح زمین باقی مانده اند، اصلاحات، بسیار ناچیز است و ممکن است نادیده گرفته شود. برای این مسائل، قوانین مکانیک ممکن است مستقیما با اندازه گیری هایی که نسبت به زمین انجام می شود، اعمال شود و به معنای عملی، چنین اندازه گیری هایی مطلق تلقی می شوند.

زمان معیاری از توالی وقایع است و در مکانیک نیوتنی به عنوان یک مقدار مطلق در نظر گرفته می شود.

جرم اندازه گیری کمی اینرسی یا مقاومت در برابر تغییر حرکت جسم است. جرم همچنین ممکن است به عنوان کمیت ماده در جسم و همچنین خاصیتی که باعث جاذبه گرانشی می شود در نظر گرفته شود.

نیرو، عمل برداری یک جسم بر روی جسم دیگر است. در مورد خواص نیروها به طور کامل در استاتیک جلد 1 بحث شده است.

*س_دانلود کتاب دینامیک مریام ویرایش 9_س*

ذره، جسمی از ابعاد ناچیز است. هنگامی که ابعاد جسم با توصیف حرکتش یا عمل نیروها بر آن بی ارتباط باشد، ممکن است جسم به عنوان یک ذره مورد بحث قرار گیرد. به عنوان مثال، یک هواپیما ممکن است به عنوان ذره ای برای توصیف مسیر پروازش مورد بحث قرار گیرد.

جسم سخت به جسمی گفته می شود که تغییرات شکل آن دانلود کتاب دینامیک مریام در مقایسه با ابعاد کلی جسم یا تغییرات موقعیت جسم به طور کلی ناچیز باشد. به عنوان یک نمونه از فرض سختی، مشخصا حرکت کوچک برانگیخته نوک بال هواپیما از طریق هوای متلاطم نتیجه ای برای توصیف حرکت هواپیما به طور کلی در طول مسیر حرکت آن ندارد. برای این منظور، هواپیمای مورد بحث به عنوان یک جسم سخت یک تقریب قابل قبول است. از طرف دیگر، اگر ما نیاز به بررسی تنش های داخلی در ساختار بال در اثر تغییر بارهای دینامیکی داشته باشیم، باید مشخصات تغییر شکل سازه مورد بررسی قرار گیرد و برای این منظور هواپیما دیگر نمی تواند یک جسم سخت باشد.

مقادیر بردار و اسکالر که به طور کامل در استاتیک جلد 1، بحث شده است و تمایز آن ها باید کاملا واضح باشد. مقادیر اسکالر به صورت lightface italic و بردارها به صورت boldface نشان داده می شوند. بنابراین، V نشان دهنده اندازه اسکالر بردار V است. مهم است که ما از یک علامت شاخص مانند زیرخط V برای همه بردارهای دست نویس استفاده کنیم تا به صورت boldface آن را چاپ کنند. به عنوان مثال، برای دو بردار غیر موازی به یاد بیاورید که V1 + V2 و V1 + V2 دو معنی کاملا متفاوت دارند.

ما فرض می کنیم که شما با هندسه و جبر بردارها از طریق مطالعه قبلی استاتیک و ریاضیات آشنا هستید. دانشجویانی که باید این مباحث را مرور کنند خلاصه ای از آن ها را در ضمیمه C همراه با سایر روابط ریاضی که به طور مکرر در مکانیک استفاده می - شوند، پیدا می کنند. تجربه نشان داده است که هندسه مکانیک اغلب برای دانشجویان مشکل است. مکانیک از نظر ماهیت خود هندسی است و دانشجویان هنگام مرور دانلود کتاب دینامیک مریام ریاضیات خود باید این نکته را در نظر داشته باشند. علاوه بر جبر بردار، دینامیک نیاز به استفاده از حساب بردار دارد و موارد ضروری این مبحث در صورت نیاز در متن ارائه می شود.

دینامیک شامل استفاده مکرر از مشتقات زمانی هر دو بردار و اسکالر است. به عنوان یک خلاصه نویسی، از نماد یک دات اغلب برای نشان دادن یک مشتق با توجه به زمان استفاده می شود. بنابراین، x به معنای dx dt است و x مخفف d2 x dt2 است.

*س_دانلود کتاب دینامیک مریام ترجمه فارسی_س*

قوانین نیوتن

سه قانون حرکت نیوتن، که در استاتیک بخش 1/4 جلد 1 بیان شده، به دلیل اهمیت ویژه ای که در دینامیک دارد، در این جا تکرار می شود. در اصطلاحات مدرن، آن ها عبارتند از:

قانون 1. یک ذره، در صورت عدم وجود نیروی نامتعادل بر روی آن، یا در حالت سکون باقی می ماند و یا با سرعت یکنواخت (در یک خط مستقیم با سرعت ثابت) حرکت می کند.

قانون 2. شتاب یک ذره متناسب با نیروی حاصل از آن است و در جهت این نیرو قرار دارد.

قانون 3. نیروهای کنش و واکنش بین اجسام متقابل از نظر اندازه برابر، اما در جهت مخالف و در یک خط مستقیم هستند.

این قوانین توسط تعداد بیشماری اندازه گیری فیزیکی تأیید شده است. دو قانون اول برای اندازه گیری های انجام شده در یک چارچوب مرجع مطلق اعمال می شوند، اما وقتی حرکت نسبت به یک سیستم مرجع دارای شتاب اندازه گیری می شود، مانند یکی که به سطح زمین متصل است، تحت برخی اصلاحات قرار می گیرند.

مطالعه دینامیک مربوط به درک و توصیف حرکات اجسام است. این توصیف که تا حد زیادی ریاضی است، امکان پیش بینی رفتار دینامیک را فراهم می کند. یک فرایند تفکر دوگانه دانلود کتاب دینامیک مریام در تنظیم این توصیف ضروری است. لازم است هم از نظر وضعیت فیزیکی و هم از نظر توصیف ریاضی مربوطه اندیشید. در تجزیه و تحلیل همه مسائل، این انتقال مکرر فکر بین فیزیک و ریاضی لازم است.

یکی از بزرگ ترین مشکلات دانشجویان، ناتوانی در انجام این انتقال آزادانه است. شما باید تشخیص دهید که فرمول بندی ریاضی یک مسئله فیزیکی، توصیف یا الگویی ایده آل و محدود کننده را نشان می دهد که تقریبی است اما هرگز کاملا مطابق با وضعیت واقعی فیزیکی نیست.

در بخش 1/8 جلد 1 استاتیک، ما به طور گسترده در مورد روش حل مسائل در استاتیک بحث کردیم. بنابراین ما فرض می کنیم که شما با این رویکرد آشنا هستید، که ما در این جا آن را همان طور که در دینامیک به کار برده می شود خلاصه می کنیم.

تقریب در مدل های ریاضی

ساخت یک مدل ریاضی ایده آل برای یک مسئله مهندسی معین همیشه مستلزم انجام تقریب است. برخی از این تقریب ها ممکن است ریاضی باشند، در حالی که برخی دیگر فیزیکی هستند. به عنوان مثال، غالبا لازم است از فواصل کوچک، زاویه ها یا نیروها در مقایسه با فواصل زیاد، زاویه ها یا نیروها غافل شوید. اگر تغییر سرعت جسم با زمان تقریبا یکنواخت باشد، فرض شتاب ثابت ممکن است قابل توجیه باشد. فاصله حرکتی که به راحتی نمی توان به طور کامل توصیف کرد، اغلب به مراحل کوچک تقسیم می - شود که هر یک از آن ها قابل تقریب است.

به عنوان مثال دیگر، در صورت کم بودن نیروهای اصطکاک دانلود کتاب دینامیک مریام در مقایسه با سایر نیروهای اعمال شده، ممکن است اثر اصطکاک غلتکی بر روی حرکت ماشین نادیده گرفته شود. اما اگر هدف از تحقیق تعیین کاهش کارایی دستگاه به دلیل فرآیند اصطکاک باشد، نمی توان از همین نیروهای اصطکاک چشم پوشی کرد. بنابراین، نوع فرضیاتی که می گیرید به اطلاعات مورد نظر و دقت مورد نیاز بستگی دارد.

شما باید دائما نسبت به پیش فرض های مختلفی که در فرمول بندی مسائل واقعی فراخوانده شده اند هوشیار باشید. توانایی درک و استفاده از مفروضات مناسب در هنگام تدوین و حل مسائل مهندسی قطعا یکی از مهم ترین ویژگی های یک مهندس موفق است.

همراه با توسعه اصول و ابزارهای تحلیلی مورد نیاز برای دینامیک مدرن، یکی از اهداف اصلی این کتاب فراهم آوردن فرصت های بسیاری برای توسعه توانایی تدوین مدل های ریاضی خوب است. تأکید شدید بر طیف وسیعی از مشکلات عملی است که نه تنها شما را مجبور به استفاده از نظریه می کنند بلکه شما را مجبور به انجام فرض های مربوطه می کنند.

کاربرد اصول اساسی

موضوع دینامیک مبتنی بر چند مفهوم و اصول بنیادی شگفت آور است که با این وجود می توانند در دامنه وسیعی از شرایط گسترش یافته و به کار گرفته شوند. مطالعه دینامیک تا حدی با ارزش است که تجربه در استدلال از مبانی را فراهم می کند. این تجربه را نمی توان صرفا با خاطر سپردن معادلات حرکتی و دینامیکی که حرکات مختلف را توصیف می کنند، به دست آورد. این باید از طریق قرار گرفتن در معرض طیف گسترده ای از شرایط مشکل به دست آید که نیاز به انتخاب، استفاده و گسترش اصول اساسی برای تأمین شرایط داده شده است.

در توصیف روابط بین نیروها و حرکاتی که آن ها ایجاد می کنند، تعریف واضح سیستمی که یک اصل برای آن اعمال می شود ضروری است. در بعضی مواقع، یک ذره یا یک جسم صلب، سیستمی است که باید جدا شود، در حالی که در زمان های دیگر، روی هم رفته دو یا چند جسم، سیستم را تشکیل می دهند.

تعریف سیستم مورد تجزیه و تحلیل با ساخت نمودار جسم آزاد دانلود کتاب دینامیک مریام آن روشن می شود. این نمودار شامل یک طرح کلی از مرز خارجی سیستم است. تمام اجسامی که با سیستم در ارتباط هستند و به آن نیرو وارد می کنند اما بخشی از آن نیستند، برداشته می شوند و با بردارهایی که نمایانگر نیروهایی هستند که بر سیستم ایزوله شده اعمال می کنند جایگزین می شوند. به این ترتیب، ما بین کنش و واکنش هر نیرو تمایز واضحی قائل می شویم و کلیه نیروهای داخل و خارج از سیستم حساب می شوند. ما فرض می کنیم که شما با روش ترسیم نمودارهای جسم آزاد از کارهای قبلی خود در زمینه استاتیک آشنا هستید.