این دوره طراحی شده است تا شما را با تمامی جنبه‌های ضروری دینامیک آشنا کند و مهارت‌های لازم برای حل مسائل مهندسی را به شما بدهد. در پایان این دوره، شما قادر خواهید بود:

• مفاهیم بنیادی حرکت: تفاوت بین سینماتیک (توصیف حرکت) و سینتیک (علل حرکت) را به طور کامل درک کنید و کمیات برداری و اسکالر را به درستی به کار ببرید.
• تحلیل حرکت ذرات: حرکت در یک خط (Rectilinear Motion) و حرکت در منحنی (Curvilinear Motion) را با استفاده از دستگاه‌های مختصات مختلف (کارتزین، قطبی و نرمال-مماسی) تحلیل کنید.
• قوانین حرکت نیوتن: قانون دوم نیوتن را به طور کامل درک کرده و آن را برای تحلیل نیروها و شتاب‌های وارد بر ذرات در موقعیت‌های گوناگون اعمال کنید.
• اصول کار و انرژی: مفهوم کار انجام شده توسط نیروها و تغییرات انرژی جنبشی و پتانسیل را به طور عمیق بیاموزید و از اصل کار-انرژی برای حل مسائل پیچیده‌تر استفاده کنید.
• اصول تکانه و ضربه: تکانه خطی و زاویه‌ای را تعریف کرده و ارتباط آن با نیروهای ضربه‌ای را درک کنید. اصل تکانه-ضربه را برای تحلیل برخوردها و سیستم‌هایی با تغییرات ناگهانی سرعت به کار ببرید.
• حل مسائل دینامیک: با یک رویکرد سیستماتیک، گام به گام مسائل دینامیک را از فرموله کردن تا رسیدن به پاسخ نهایی حل کنید. این شامل انتخاب چارچوب مرجع مناسب، ترسیم نمودار آزاد جسم و اعمال معادلات صحیح می‌شود.
• کاربرد در دنیای واقعی: مفاهیم تئوری را به مثال‌های کاربردی در مهندسی مانند طراحی خودرو، تحلیل مکانیزم‌ها، حرکت پرتابه‌ها و سیستم‌های رباتیک مرتبط سازید.

این دوره صرفاً مجموعه‌ای از معادلات و تئوری‌ها نیست؛ بلکه یک تجربه یادگیری جامع است که مزایای متعددی را برای شرکت‌کنندگان به ارمغان می‌آورد:

• درک شهودی عمیق: به جای حفظ کردن فرمول‌ها، شما چرایی و منطق پشت مفاهیم دینامیک را درک خواهید کرد که به شما امکان می‌دهد با اطمینان بیشتری مسائل را حل کنید.
• رویکرد کاربردی و عملی: تمرکز بر مثال‌های مهندسی واقعی و چگونگی اعمال تئوری در حل مسائل عملی، شما را برای مواجهه با چالش‌های حرفه‌ای آماده می‌سازد.
• تقویت مهارت حل مسئله: با ارائه روش‌های گام به گام و استراتژی‌های حل مسئله، توانایی تحلیل و حل مسائل پیچیده مهندسی در شما تقویت می‌شود.
• پایه و اساس قوی برای دوره‌های پیشرفته: دانش و مهارت‌های کسب شده در این دوره، بستری محکم برای مطالعه دوره‌های پیشرفته‌تر در مکانیک جامدات، دینامیک ماشین، ارتعاشات و کنترل فراهم می‌کند.
• قابلیت استفاده در صنعت: مهندسان تازه‌کار یا حتی با تجربه می‌توانند از این دوره برای مرور مفاهیم و به‌روزرسانی دانش خود در زمینه تحلیل حرکت استفاده کنند.
• دسترسی آسان و انعطاف‌پذیری: با فرمت آنلاین، شما می‌توانید در هر زمان و مکانی که برایتان مناسب است، به محتوای دوره دسترسی داشته باشید و با سرعت دلخواه خود پیش بروید.

برای بهره‌مندی حداکثری از محتوای این دوره، داشتن دانش پایه در زمینه‌های زیر توصیه می‌شود:

• ریاضیات پایه: آشنایی با مباحث جبر، مثلثات و به ویژه حساب دیفرانسیل و انتگرال (مشتق‌گیری و انتگرال‌گیری).
• فیزیک عمومی: درک مفاهیم اساسی فیزیک مانند نیرو، جرم، شتاب، سرعت، قوانین حرکت نیوتن و مفهوم انرژی.
• مکانیک استاتیک (اختیاری اما مفید): درک اصول استاتیک (تحلیل نیروهای ساکن) می‌تواند به فهم بهتر نیروها و تعادل در دینامیک کمک کند، اما برای شروع این دوره اجباری نیست.

۱. مقدمه‌ای بر دینامیک و مفاهیم بنیادی: این بخش، سنگ بنای درک دینامیک را تشکیل می‌دهد و با معرفی اصول اولیه حرکت، مانند جابجایی، سرعت، شتاب و زمان آغاز می‌شود. تفاوت اساسی بین سینماتیک (توصیف حرکت) و سینتیک (علت حرکت) به دقت توضیح داده می‌شود.

• معرفی حوزه دینامیک و کاربردهای آن در مهندسی.
• تعریف کمیات برداری و اسکالر و اهمیت آن‌ها در تحلیل حرکت.
• مرور قوانین حرکت نیوتن و اصول پایستگی انرژی و تکانه به عنوان مبانی سینتیک.
• شرح چارچوب‌های مرجع و دستگاه‌های مختصات مختلف (کارتزین، قطبی و نرمال-مماسی).

۲. سینماتیک ذرات: این بخش به توصیف حرکت ذرات بدون در نظر گرفتن نیروهای عامل می‌پردازد. مباحث اصلی شامل تحلیل حرکت در ابعاد مختلف و استفاده از دستگاه‌های مختصات مناسب است.

• حرکت یک بعدی (Rectilinear Motion): تحلیل جابجایی، سرعت و شتاب در یک خط مستقیم، شامل حرکت با شتاب ثابت و متغیر.
• حرکت دو بعدی و سه بعدی (Curvilinear Motion): معرفی دستگاه‌های مختصات مختلف:
  • دستگاه مختصات کارتزین (x-y-z): تجزیه حرکت به مولفه‌های افقی و عمودی. مثال‌های عملی مانند پرتابه.
  • دستگاه مختصات نرمال و مماس (n-t coordinates): تحلیل حرکت در مسیرهای منحنی با تمرکز بر شتاب نرمال (مرکزگرا) و شتاب مماس. کاربرد در تحلیل حرکت خودرو در پیچ.
  • دستگاه مختصات قطبی (r-θ coordinates): مناسب برای حرکت‌های دورانی و حل مسائلی با محورهای چرخشی.
• حرکت وابسته ذرات: تحلیل حرکت سیستمی از ذرات که حرکت آن‌ها به یکدیگر وابسته است (مثلاً سیستم‌های قرقره و کابل).
• حرکت نسبی ذرات: بررسی حرکت یک ذره نسبت به ذره دیگر یا نسبت به یک چارچوب متحرک.

۳. سینتیک ذرات: قوانین نیوتن: این بخش به رابطه بین نیرو، جرم و شتاب می‌پردازد و اساس تحلیل علت حرکت را تشکیل می‌دهد.

• قانون دوم نیوتن: فرموله کردن معادلات حرکت بر اساس ΣF = ma.
• ترسیم نمودار آزاد جسم (Free-Body Diagram) به عنوان ابزاری حیاتی برای تحلیل نیروها.
• حل مسائل در دستگاه‌های مختصات مختلف با اعمال قانون دوم نیوتن. مثال‌هایی از جمله حرکت روی سطح شیب‌دار، آسانسور و سیستم‌های متصل.

۴. سینتیک ذرات: کار و انرژی: این بخش به بررسی رابطه بین نیرو، جابجایی و تغییرات انرژی می‌پردازد و روشی قدرتمند برای حل مسائلی که شامل سرعت و جابجایی هستند، ارائه می‌دهد.

• تعریف کار انجام شده توسط نیروهای مختلف (ثابت، متغیر، فنر، گرانش).
• معرفی انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل (گرانشی و کشسانی فنر).
• اصل کار-انرژی: کاربرد این اصل برای حل مسائل بدون نیاز مستقیم به شتاب.
• پایستگی انرژی مکانیکی: شناسایی و کاربرد این اصل در سیستم‌های بدون اتلاف انرژی (مانند اصطکاک).
• حل مسائل پیچیده با استفاده از رویکرد کار و انرژی، مانند نوسان آونگ یا حرکت در مسیرهای منحنی با تغییر ارتفاع.

۵. سینتیک ذرات: تکانه و ضربه: این بخش بر رابطه بین نیرو، زمان و تغییرات حرکت (تکانه) تمرکز دارد و برای تحلیل مسائلی که شامل برخورد یا نیروهای ضربه‌ای هستند، بسیار مناسب است.

• تعریف تکانه خطی و ضربه (Impulse).
• اصل تکانه-ضربه خطی: کاربرد این اصل در تحلیل برخوردها و تغییرات ناگهانی سرعت.
• تعریف تکانه زاویه‌ای و ضربه زاویه‌ای.
• اصل تکانه-ضربه زاویه‌ای: کاربرد در تحلیل سیستم‌های دورانی.
• پایستگی تکانه خطی و زاویه‌ای: شناسایی سیستم‌هایی که در آن‌ها تکانه پایسته می‌ماند (مثلاً در برخورد بدون نیروی خارجی).
• حل مسائل برخورد الاستیک و غیرالاستیک.

۶. سیستم‌های ذرات (مقدماتی): این بخش به تحلیل حرکت مجموعه‌ای از ذرات به عنوان یک سیستم واحد می‌پردازد.

• تعریف مرکز جرم یک سیستم از ذرات.
• کاربرد قوانین نیوتن، کار-انرژی و تکانه-ضربه برای سیستم‌های ذرات.
• بررسی پدیده برخورد بین چند ذره.