የእረፍት፣ የመንሸራተት እና የመንከባለል የግጭት ኃይሎች ስራ። ቀመሮች እና የችግሮች ምሳሌዎች

ዝርዝር ሁኔታ:

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

በልዩ የፊዚክስ ክፍል - ዳይናሚክስ፣ የአካላትን እንቅስቃሴ ሲያጠኑ፣ በሚንቀሳቀስ ሥርዓት ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች ግምት ውስጥ ያስገባሉ። የኋለኛው ደግሞ ሁለቱንም አወንታዊ እና አሉታዊ ስራዎችን ማከናወን ይችላል. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የግጭት ኃይል ሥራ ምን እንደሆነ እና እንዴት እንደሚሰላ አስቡበት።

የስራ ጽንሰ-ሀሳብ በፊዚክስ

በፊዚክስ ውስጥ "ስራ" የሚለው ጽንሰ-ሐሳብ ከዚህ ቃል ተራ ሃሳብ የተለየ ነው። ሥራ እንደ አካላዊ መጠን ይገነዘባል, እሱም ከኃይል ቬክተር እና ከሰውነት መፈናቀል ቬክተር ጋር እኩል ነው. ኃይሉ FNG የሚሠራበት ነገር እንዳለ አስብ። በእሱ ላይ ምንም አይነት ሌላ ሃይል ስለማይሰራ፣የመፈናቀሉ ቬክተር ኤል ከቬክተር ኤፍ. በዚህ ጉዳይ ላይ የእነዚህ ቬክተሮች scalar ምርት ከሞጁሎቻቸው ምርት ጋር ይዛመዳል፣ ይህ ማለት፡

A=(FNlnji)=Fl.

እሴቱ A በግዳጅ FNG ንብረቱን በርቀት ለማንቀሳቀስ የሚሰራው ስራ ነው። የF እና l እሴቶችን መጠን ግምት ውስጥ በማስገባት ስራው በሲኢ ሲስተም ውስጥ በኒውተን በአንድ ሜትር (Nm) ሲለካ እናገኛለን። ይሁን እንጂ ክፍሉNm የራሱ ስም አለው - እሱ ጁል ነው። ይህ ማለት የሥራ ጽንሰ-ሐሳብ ከኃይል ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ተመሳሳይ ነው. በሌላ አገላለጽ የ1 ኒውተን ሃይል አካልን 1 ሜትር የሚያንቀሳቅስ ከሆነ ተመጣጣኝ የኃይል ወጪዎች 1 ጁል ናቸው።

የግጭት ኃይል ምንድን ነው?

የግጭት ሃይሉን ስራ ጥያቄ ማጥናት የሚቻለው ስለምን አይነት ሃይል እየተነጋገርን እንዳለ ካወቁ ነው። ፊዚክስ ፊዚክስ እነዚህ ንጣፎች ሲገናኙ አንድ አካል በሌላው ላይ የሚደረግን ማንኛውንም እንቅስቃሴ የሚከለክል ሂደት ነው።

ጠንካራ አካልን ብቻ ከቆጠርን ለነሱ ሶስት አይነት ፍጥጫ አሉ፡

እረፍት፤
ሸርተቴ፤
የሚንከባለል።

እነዚህ ሀይሎች የሚሠሩት በግንኙነት መካከል ሲሆን ሁልጊዜም በሰውነታችን እንቅስቃሴ ላይ ይመራሉ::

የእረፍት ፍጥጫ እንቅስቃሴውን ራሱን ይከላከላል፣ተንሸራታች ግጭት እራሱን በእንቅስቃሴ ሂደት ውስጥ ያሳያል፣የሰውነት ገፅ እርስ በርስ ሲንሸራተቱ፣ላይ ላይ በሚሽከረከርለት አካል እና በራሱ ላይ የሚንከባለል ግጭት አለ።

የማይንቀሳቀስ ግጭት ምሳሌ በኮረብታ ላይ በእጅ ፍሬን ላይ ያለ መኪና ነው። የበረዶ መንሸራተቻ በበረዶ ላይ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ወይም በበረዶ ላይ ተንሸራታች ግጭት እራሱን ያሳያል. በመጨረሻም፣ የመኪናው ተሽከርካሪ በመንገዱ ላይ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የሚንከባለል ግጭት ይሰራል።

ለሦስቱም የግጭት ዓይነቶች ኃይሎች የሚሰሉት በሚከተለው ቀመር ነው፡

F_t=µ_tN.

እነሆ N የድጋፍ ምላሽ ሃይል ነው፣ µ_t የግጭት ቅንጅት ነው። አስገድድ Nየድጋፍ ሰጪው በሰውነት ላይ ካለው አውሮፕላን ጎን ለጎን የሚኖረውን ተፅእኖ መጠን ያሳያል. መለኪያውን µ_{tን በተመለከተ፣ ለእያንዳንዱ ጥንድ መጥረጊያ በሙከራ ይለካል፣ ለምሳሌ እንጨት-እንጨት፣ ብረት-በረዶ፣ እና የመሳሰሉት። የተለካው ውጤት በልዩ ሠንጠረዦች ነው የሚሰበሰበው።}

ለእያንዳንዱ የግጭት ኃይል መጠን µ_{t ለተመረጡት ጥንድ እቃዎች የራሱ ዋጋ አለው። ስለዚህ የስታቲክ ፍጥጫ ቅንጅት ከተንሸራታች ግጭት በብዙ አስር በመቶዎች ይበልጣል። በምላሹ፣ የሚሽከረከረው ኮፊሸን ለመንሸራተት 1-2 የትዕዛዝ መጠን ያነሰ ነው።}

የግጭት ኃይሎች ስራ

አሁን ከስራ ፅንሰ-ሀሳቦች እና ከግጭት አይነቶች ጋር ስለተዋወቁ በቀጥታ ወደ መጣጥፉ ርዕስ መሄድ ይችላሉ። ሁሉንም አይነት የግጭት ሃይሎች በቅደም ተከተል እናስብ እና ምን ስራ እንደሚሰሩ እንወቅ።

በቋሚ ግጭት እንጀምር። ይህ አይነት ሰውነት በማይንቀሳቀስበት ጊዜ እራሱን ያሳያል. ምንም አይነት እንቅስቃሴ ስለሌለ የመፈናቀሉ ቬክተር l ከዜሮ ጋር እኩል ነው። የኋለኛው ማለት ደግሞ የማይንቀሳቀስ የግጭት ሃይል ስራ ከዜሮ ጋር እኩል ነው።

ተንሸራታች ግጭት፣ በትርጉሙ፣ የሚሠራው ሰውነቱ በጠፈር ውስጥ ሲንቀሳቀስ ብቻ ነው። የዚህ ዓይነቱ ጭቅጭቅ ኃይል ሁል ጊዜ በሰውነት እንቅስቃሴ ላይ የሚመራ ስለሆነ ይህ ማለት አሉታዊ ሥራ ይሠራል ማለት ነው ። የ A ዋጋ በቀመርው ሊሰላ ይችላል፡

A=-F_tl=-µ_tNl.

የተንሸራታች የግጭት ሃይል ስራ የሰውነት እንቅስቃሴን ለመቀነስ ያለመ ነው። በዚህ ስራ ምክንያት የሰውነታችን ሜካኒካል ሃይል ወደ ሙቀት ይቀየራል።

የሚንከባለል ግጭት፣ ልክ እንደ መንሸራተት፣ እንዲሁም የሰውነት እንቅስቃሴን ያካትታል። የሚሽከረከረው የግጭት ኃይል አሉታዊ ሥራን ይሠራል, የሰውነትን የመጀመሪያ ዙር ፍጥነት ይቀንሳል. ስለ ሰውነት መዞር እየተነጋገርን ስለሆነ የዚህን ኃይል ሥራ በፍጥነቱ ሥራ ዋጋ ለማስላት አመቺ ነው. ተጓዳኝ ቀመር እንደሚከተለው ተጽፏል፡

A=-Mθ የት M=F_tR.

እዚህ θ በመሽከርከር ምክንያት የሰውነት መዞሪያው አንግል ነው፣ R ከላዩ ወደ የማሽከርከር ዘንግ (የጎማ ራዲየስ) ያለው ርቀት ነው።

የተንሸራታች የግጭት ኃይል ችግር

የእንጨት ብሎክ ዘንበል ባለ የእንጨት አውሮፕላን ጫፍ ላይ እንዳለ ይታወቃል። አውሮፕላኑ በ40o ወደ አድማሱ ያዘነብላል። የተንሸራታች ግጭት 0.4 ፣ የአውሮፕላኑ ርዝመት 1 ሜትር ፣ እና የአሞሌው ብዛት ከ 0.5 ኪ.

የተንሸራታች የግጭት ኃይልን አስላ። እኩል ነው፡

F_t=mgcos(α)µ_t=0.59.81cos(40 ^{o)0, 4=1.5 N.}

ከዚያ ተጓዳኝ ሥራ A ይሆናል፡

A=-F_{tl=-1.51=-1.5 ጄ.}

የሚንከባለል የግጭት ችግር

መንኮራኩሩ በተወሰነ ርቀት መንገድ ላይ ተንከባሎ እንደቆመ ይታወቃል። የመንኮራኩሩ ዲያሜትር 45 ሴ.ሜ ነው ። ከመቆሙ በፊት የመንኮራኩሮች ብዛት 100 ነው ። ከ 0.03 ጋር እኩል የሆነ የክብደት መለኪያ ግምት ውስጥ በማስገባት የሚንከባለል ግጭት ኃይል ሥራ ምን ያህል እኩል እንደሆነ መፈለግ ያስፈልጋል ። የመንኮራኩሩ ክብደት 5 ኪ.ግ ነው።