የድጋፍ ምላሽ ኃይል፡ ፍቺ እና ቀመር

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

ስታቲክስ ከዘመናዊ ፊዚክስ ቅርንጫፎች አንዱ ነው አካላት እና ስርዓቶች በሜካኒካል ሚዛን ውስጥ እንዲሆኑ ሁኔታዎችን ያጠናል። ሚዛናዊ ችግሮችን ለመፍታት የድጋፍ ምላሽ ኃይል ምን እንደሆነ ማወቅ አስፈላጊ ነው. ይህ መጣጥፍ ለዚህ ጉዳይ ዝርዝር እይታ የተሰጠ ነው።

የኒውተን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ህጎች

የድጋፍ ምላሽ ኃይልን ፍቺ ከማጤን በፊት፣የሰውነት እንቅስቃሴ ምን እንደሆነ ማስታወስ አለብን።

የሜካኒካል ሚዛን መጣስ ምክንያት በውጫዊ ወይም ውስጣዊ ኃይሎች አካል ላይ የሚወሰደው እርምጃ ነው። በዚህ ድርጊት ምክንያት, አካሉ የተወሰነ ፍጥነትን ያገኛል, ይህም በሚከተለው ቀመር ይሰላል:

F=ma

ይህ ግቤት የኒውተን ሁለተኛ ህግ በመባል ይታወቃል። እዚህ ኃይል F በሰውነት ላይ የሚሠሩ የሁሉም ኃይሎች ውጤት ነው።

አንዱ አካል በሆነ ሃይል F₁በ በሁለተኛው አካል ላይ የሚሰራ ከሆነ፣ሁለተኛው ደግሞ በተመሳሳይ ፍፁም ሃይል ይሰራል F_{2nay፣ ግን ከF}1_{ǹ በተቃራኒ አቅጣጫ ይጠቁማል። ማለትም እኩልነት እውነት ነው፡}

F₁ǹ=-F₂መን

ይህ ግቤት የኒውተን ሶስተኛ ህግ ሒሳባዊ መግለጫ ነው።

ይህን ህግ ተጠቅመው ችግሮችን ሲፈቱ ተማሪዎች ብዙ ጊዜ እነዚህን ሃይሎች በማወዳደር ይሳሳታሉ። ለምሳሌ, ፈረስ ጋሪ እየጎተተ ነው, በጋሪው ላይ ያለው ፈረስ እና በፈረስ ላይ ያለው ጋሪ አንድ አይነት ሞዱሎ ይሠራል. ለምንድነው አጠቃላይ ስርዓቱ የሚንቀሳቀሰው? ሁለቱም እነዚህ ሃይሎች በተለያዩ አካላት ላይ እንደሚተገበሩ ካስታወስን የዚህ ጥያቄ መልስ በትክክል ሊሰጥ ይችላል።

የድጋፍ ምላሽ ኃይል

በመጀመሪያ፣ የዚህን ኃይል አካላዊ ፍቺ እንስጥ፣ እና እንዴት እንደሚሰራ በምሳሌ እንገልፃለን። ስለዚህ, የድጋፍ መደበኛ ምላሽ ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራው ከላይኛው ክፍል ላይ ነው. ለምሳሌ, በጠረጴዛው ላይ አንድ ብርጭቆ ውሃ እናስቀምጣለን. መስታወቱ በነፃ ውድቀት ፍጥነት እንዳይንቀሳቀስ ለመከላከል, ጠረጴዛው የስበት ኃይልን በሚያመዛዝን ኃይል ይሠራል. ይህ የድጋፍ ምላሽ ነው። ብዙውን ጊዜ በ N.

ፊደል ይገለጻል

Force N የእውቂያ እሴት ነው። በአካላት መካከል ግንኙነት ካለ, ሁልጊዜም ይታያል. ከላይ በምሳሌው ላይ የ N እሴቱ ከትክክለኛው የሰውነት ክብደት ጋር እኩል ነው. ሆኖም, ይህ እኩልነት ልዩ ጉዳይ ብቻ ነው. የድጋፍ ምላሽ እና የሰውነት ክብደት ሙሉ ለሙሉ የተለያየ ተፈጥሮ ኃይሎች ናቸው. በመካከላቸው ያለው እኩልነት ሁልጊዜ የሚጣሰው የአውሮፕላኑ የዘንበል አንግል ሲቀየር፣ ተጨማሪ ተዋንያን ሃይሎች ሲታዩ ወይም ስርዓቱ በተፋጠነ ፍጥነት ሲንቀሳቀስ ነው።

Force N መደበኛ ይባላልምክንያቱም ሁልጊዜ ወደ ላይኛው አውሮፕላን ቀጥ ብሎ ይጠቁማል።

ስለ ኒውተን ሦስተኛው ህግ ብንነጋገር ከላይ ባለው ምሳሌ ላይ አንድ ብርጭቆ ውሃ ጠረጴዛው ላይ ሲቀመጥ የሰውነት ክብደት እና መደበኛው ሃይል N ተግባር እና ምላሽ አይደሉም። ተመሳሳይ አካል (ብርጭቆ ውሃ)።

የN

አካላዊ ምክንያት

ከላይ እንደተገለጸው የድጋፉ ምላሽ ኃይል አንዳንድ ጠጣር ወደሌሎች እንዳይገባ ይከላከላል። ይህ ኃይል ለምን ይታያል? ምክንያቱ መበላሸቱ ነው. በጭነት ተጽእኖ ስር ያለ ማንኛውም ጠንካራ አካል መጀመሪያ ላይ በመለጠጥ የተበላሸ ነው. የመለጠጥ ኃይል ወደ ቀድሞው የሰውነት ቅርጽ ወደነበረበት ለመመለስ ስለሚሞክር ተንሳፋፊ ተጽእኖ ይኖረዋል, ይህም እራሱን በድጋፍ ምላሽ መልክ ያሳያል.

ጉዳዩን በአቶሚክ ደረጃ ካየነው የ N እሴት መልክ የፓውሊ መርህ ውጤት ነው። አተሞች ትንሽ ሲቃረቡ የኤሌክትሮን ዛጎሎቻቸው መደራረብ ይጀምራሉ ይህም ወደ አስጸያፊ ኃይል ይመራል።

አንድ ብርጭቆ ውሃ ጠረጴዛን ሊበላሽ መቻሉ ለብዙዎች እንግዳ ሊመስል ይችላል ግን ግን ነው። ቅርጹ በጣም ትንሽ ስለሆነ በአይን አይታይም።

ሀይል Nን እንዴት ማስላት ይቻላል?

የድጋፍ ምላሽ ሃይል የተወሰነ ቀመር እንደሌለ ወዲያውኑ መነገር አለበት። ቢሆንም፣ ለማንኛውም የአካላት መስተጋብር ስርዓት Nን ለመወሰን የሚያገለግል ዘዴ አለ።

የኤን ዋጋ የሚወስኑበት ዘዴ እንደሚከተለው ነው፡

በመጀመሪያ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ለተሰጠው ስርዓት ሁሉንም የሚንቀሳቀሱትን ሃይሎች ግምት ውስጥ በማስገባት ይፃፉ፤
በድጋፍ ምላሹ የድርጊት አቅጣጫ ላይ የሁሉንም ሀይሎች ውጤት ትንበያ ይፈልጉ፤
በሚከተለው አቅጣጫ የኒውተንን እኩልታ መፍታት ወደሚፈለገው እሴት N.

ይመራል።

ተለዋዋጭ እኩልታ ሲያጠናቅቅ፣ አንድ ሰው የተግባር ሀይሎችን ምልክቶች በጥንቃቄ እና በትክክል ማስቀመጥ አለበት።

የሀይሎችን ፅንሰ-ሀሳብ ሳይሆን የአፍታዎቻቸውን ፅንሰ-ሀሳብ ካልተጠቀምክ የድጋፍ ምላሽ ማግኘት ትችላለህ። የኃይላት ጊዜዎች መስህብ ነጥብ ወይም የመዞሪያ መጥረቢያ ላላቸው ስርዓቶች ፍትሃዊ እና ምቹ ነው።

በቀጣይ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ እንዴት መጠቀም እንዳለብን እና የ N.

ን ዋጋ ለማግኘት የሃይል ቅፅበት ፅንሰ ሀሳብን የምናሳይባቸውን ሁለት የችግሮች መፍቻ ምሳሌዎች እንሰጣለን።

በጠረጴዛው ላይ ባለ ብርጭቆ ችግር

ይህ ምሳሌ አስቀድሞ ከላይ ተሰጥቷል። በ 250 ሚሊ ሜትር የፕላስቲክ ጠርሙር በውሃ የተሞላ ነው ብለው ያስቡ. በጠረጴዛው ላይ ተቀምጧል, እና 300 ግራም ክብደት ያለው መፅሃፍ በመስታወቱ ላይ ተቀምጧል. የሰንጠረዡ ድጋፍ ምላሽ ኃይል ምን ያህል ነው?

ተለዋዋጭ እኩልታ እንፃፍ። አለን:

ma=P₁+ P₂- N

እዚህ P₁ እና P₂ እንደቅደም ተከተላቸው የአንድ ብርጭቆ ውሃ እና የመፅሃፍ ክብደት ናቸው። ስርዓቱ ሚዛናዊ ስለሆነ፣ ከዚያም a=0። የሰውነት ክብደት ከመሬት ስበት ኃይል ጋር እኩል እንደሆነ እና እንዲሁም የፕላስቲክ ጽዋውን ብዛት ችላ በማለት, እኛ እናገኛለን:

m₁g +m₂g - N=0=>

N=(m₁+ m₂)g

የውሃ መጠኑ 1 ግ/ሴሜ³ ሲሆን 1 ሚሊር ደግሞ 1 እኩል ነው።ሴሜ³፣ በተገኘው ቀመር መሠረት ኃይል N 5.4 ኒውተን ነው።

እናገኛለን።

በቦርድ ላይ ችግር፣ሁለት ድጋፎች እና ጭነት

የክብደቱ መጠን ችላ ሊባል የሚችል ሰሌዳ በሁለት ጠንካራ ድጋፎች ላይ ነው። የቦርዱ ርዝመት 2 ሜትር ነው. የ 3 ኪሎ ግራም ክብደት በዚህ ሰሌዳ መሃል ላይ ከተቀመጠ የእያንዳንዱ ድጋፍ ምላሽ ኃይል ምን ያህል ይሆናል?

ወደ ችግሩ መፍትሄ ከመቀጠልዎ በፊት የግዳጅ ጊዜን ጽንሰ-ሀሳብ ማስተዋወቅ ያስፈልጋል። በፊዚክስ, ይህ ዋጋ ከኃይለኛው ምርት እና የሊቨር ርዝመት (ከኃይል አተገባበር እስከ የመዞሪያው ዘንግ ያለው ርቀት) ጋር ይዛመዳል. የመዞሪያ ዘንግ ያለው ስርዓት የኃይሎች አጠቃላይ ቅጽበት ዜሮ ከሆነ ሚዛናዊ ይሆናል።