በአንድ የተወሰነ የተፈጥሮ ክስተት ጥናት ውስጥ በሂሳብ እኩልታዎች የሚቀርበው ማንኛውም አካላዊ መጠን የተወሰነ ትርጉም አለው። የ inertia ቅጽበት ከዚህ ደንብ የተለየ አይደለም። የዚህ መጠን አካላዊ ትርጉም በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በዝርዝር ተብራርቷል።
የኢንertia አፍታ፡የሒሳብ ቀመር
በመጀመሪያ ደረጃ እየተገመገመ ያለው አካላዊ መጠን የማዞሪያ ስርዓቶችን ለመግለጽ ጥቅም ላይ ይውላል መባል አለበት፣ ማለትም የአንድ ነገር እንቅስቃሴ በአንዳንድ ዘንግ ወይም ነጥብ ዙሪያ ባሉ ክብ ዱካዎች የሚታወቅ።
የማይነቃነቅበትን ቅጽበት የሂሳብ ቀመሩን ለቁሳዊ ነጥብ እንስጥ፡
I=mr2.
እዚህ m እና r የቅንጣቱ መጠን እና የመዞሪያ ራዲየስ (ከዘንግ ጋር ያለው ርቀት) በቅደም ተከተል ናቸው። ማንኛውም ጠንካራ አካል ምንም ያህል ውስብስብ ቢሆንም በአእምሮ በቁሳዊ ነጥቦች ሊከፋፈል ይችላል. ከዚያ በአጠቃላይ ቅጽበት የ inertia ቅጽበት ቀመር የሚከተለውን ይመስላል፡-
I=∫mr2dm.
ይህ አገላለጽ ሁል ጊዜ እውነት ነው፣ እና ለሶስት-ልኬት ብቻ ሳይሆን፣ግን ደግሞ ባለ ሁለት ገጽታ (አንድ-ልኬት) አካላት ማለትም ለአውሮፕላኖች እና ለዘንጎች።
ከእነዚህ ቀመሮች የንቃተ ህሊና አካላዊ ጊዜን ትርጉም ለመረዳት አስቸጋሪ ነው, ነገር ግን አንድ አስፈላጊ መደምደሚያ ሊደረስበት ይችላል-ይህ የሚወሰነው በሰውነት ውስጥ በሚሽከረከርበት የጅምላ ስርጭት ላይ ነው, እንዲሁም በሩቁ ላይ ይወሰናል. የማዞሪያው ዘንግ. በተጨማሪም ፣ በ r ላይ ያለው ጥገኝነት ከ m የበለጠ የተሳለ ነው (በቀመር ውስጥ ያለውን የካሬ ምልክት ይመልከቱ)።
የክብ እንቅስቃሴ
የማይነቃነቅበት ጊዜ አካላዊ ትርጉሙ ምን እንደሆነ ይረዱ፣የሰውነት ክብ እንቅስቃሴን ካላገናዘቡ የማይቻል ነው። ወደ ዝርዝሮች ሳይገባ፣ ሽክርክርን የሚገልጹ ሁለት የሂሳብ አገላለጾች አሉ፡
እኔ1ω1=እኔ2ω 2;
M=እኔ dω/dt.
የላይኛው እኩልታ የ L (momentum) መጠን ጥበቃ ህግ ይባላል። ይህ ማለት በስርአቱ ውስጥ ምንም አይነት ለውጦች ቢከሰቱ (በመጀመሪያ የንቃተ ህሊና ማጣት ቅጽበት I1 ነበር፣ እና ከዚያ ከ I2 ጋር እኩል ሆነ።)፣ ምርቱ I ወደ አንግል ፍጥነት ω፣ ማለትም፣ የማዕዘን ፍጥነት፣ ሳይለወጥ ይቆያል።
የታችኛው አገላለጽ የስርዓቱን የማዞሪያ ፍጥነት ለውጥ ያሳያል (dω/dt) የተወሰነ ጊዜ ኃይል M በላዩ ላይ ሲተገበር ውጫዊ ባህሪ አለው ፣ ማለትም ፣ በሌሎቹ ኃይሎች የተፈጠረ ነው ። ግምት ውስጥ በገባበት ስርዓት ውስጥ ካሉ የውስጥ ሂደቶች ጋር የተያያዘ።
ሁለቱም የላይ እና የታችኛው እኩልነት I ይይዛሉ፣ እና እሴቱ በትልቁ፣ የማዕዘን ፍጥነት ω ወይም angular acceleration dω/dt ዝቅተኛ ይሆናል። ይህ የወቅቱ አካላዊ ትርጉም ነው።የሰውነት መጨናነቅ: የስርዓቱን የማዕዘን ፍጥነት ለመጠበቅ ያለውን ችሎታ ያንፀባርቃል. ባገኘሁ ቁጥር ይህ ችሎታ እየጠነከረ ይሄዳል።
የመስመር ሞመንተም ተመሳሳይነት
አሁን በፊዚክስ ውስጥ በተዘዋዋሪ እና በትርጉም እንቅስቃሴ መካከል ያለውን ተመሳሳይነት በመሳል ባለፈው አንቀጽ መጨረሻ ላይ ወደተሰማው መደምደሚያ እንሂድ። እንደሚታወቀው የኋለኛው በሚከተለው ቀመር ይገለጻል፡
p=mv.
ይህ ቀላል አገላለጽ የስርዓቱን ፍጥነት ይወስናል። ቅርጹን ከዚያ ጋር እናወዳድር ለአንግላር ሞመንተም (በቀደመው አንቀጽ ላይ ያለውን የላይኛውን አገላለጽ ይመልከቱ)። እሴቶቹ v እና ω ተመሳሳይ ትርጉም እንዳላቸው እናያለን-የመጀመሪያው የነገሩን መስመራዊ መጋጠሚያዎች የመቀየር ፍጥነትን ያሳያል ፣ ሁለተኛው ደግሞ የማዕዘን መጋጠሚያዎችን ያሳያል። ሁለቱም ቀመሮች የአንድ ወጥ (ሚዛናዊ) እንቅስቃሴ ሂደትን ስለሚገልጹ፣ እሴቶቹ እና እኔ ተመሳሳይ ትርጉም ሊኖራቸው ይገባል።
አሁን የኒውተንን 2ኛ ህግ አስቡበት፣ እሱም በቀመሩ የተገለጸው፡
F=ma.
በቀደመው አንቀፅ ላይ ለታችኛው የእኩልነት ቅርፅ ትኩረት በመስጠት፣ ከታሰበው ጋር ተመሳሳይነት ያለው ሁኔታ አለን። የጉልበት M ቅጽበት በመስመራዊ ውክልና ውስጥ ያለው ኃይል F ነው፣ እና መስመራዊ ማጣደፍ ሀ ሙሉ በሙሉ ከአንግላር dω/dt ጋር ይመሳሰላል። እና እንደገና ወደ የጅምላ እና የንቃተ-ህሊና ጊዜ እኩል ደርሰናል።
በክላሲካል መካኒኮች የጅምላ ትርጉም ምንድነው? እሱ የንቃተ-ህሊና (inertia) ልኬት ነው-ትልቅ ሜትር ፣ ነገሩን ከቦታው ለማንቀሳቀስ የበለጠ ከባድ ነው ፣ እና የበለጠ ፍጥነትን ለመስጠት። ከመዞር እንቅስቃሴ ጋር በተገናኘ ስለ መነቃቃት ጊዜ ተመሳሳይ ነገር ሊባል ይችላል።
በቤት ውስጥ ምሳሌ ላይ ያለመነቃነቅ ቅጽበት አካላዊ ትርጉም
የብረት ዘንግ ማዞር እንዴት እንደሚቀል ቀላል ጥያቄ እንጠይቅ ለምሳሌ ሪባር - የመዞሪያው ዘንግ በርዝመቱ ሲመራ ወይንስ ሲሻገር? እርግጥ ነው, በመጀመሪያው ጉዳይ ላይ በትሩን ማሽከርከር ቀላል ነው, ምክንያቱም ለእንደዚህ ዓይነቱ ዘንግ አቀማመጥ የንቃተ ህሊናው ጊዜ በጣም ትንሽ ይሆናል (ለቀጭን ዘንግ ከዜሮ ጋር እኩል ነው). ስለዚህ አንድን ነገር በእጆቹ መዳፍ መካከል መያዝ በቂ ነው እና በትንሽ እንቅስቃሴ ወደ ሽክርክሪት ያመጡት።
በነገራችን ላይ የተገለጸው እውነታ በጥንት ጊዜ አባቶቻችን እሳት መሥራትን ሲማሩ በሙከራ አረጋግጠዋል። በትሩን በትልቅ የማዕዘን ፍጥነት ፈተሉ፣ ይህም ከፍተኛ የግጭት ሃይሎች እንዲፈጠሩ እና በዚህም ምክንያት ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት እንዲለቁ አድርጓል።
የመኪና ፍላይ መንኮራኩር ትልቅ የትግል ጊዜ የመጠቀም ዋና ምሳሌ ነው
በማጠቃለያ፣ ምናልባት ለዘመናዊ ቴክኖሎጂ የንቃተ ህሊና ጊዜ አካላዊ ትርጉምን ለመጠቀም በጣም አስፈላጊ የሆነውን ምሳሌ መስጠት እፈልጋለሁ። የመኪና ፍላይ መንኮራኩር በአንጻራዊ ትልቅ ራዲየስ እና ክብደት ያለው ጠንካራ የብረት ዲስክ ነው። እነዚህ ሁለቱ እሴቶች እኔ የምገልጸው ጉልህ እሴት መኖሩን ይወስናሉ. የዝንብ መንኮራኩሩ የተነደፈው በመኪናው ክራንክ ዘንግ ላይ ያለውን ማንኛውንም የሃይል ተጽእኖ "ለማለስለስ" ነው። ከኤንጂን ሲሊንደሮች ጀምሮ እስከ ክራንክ ዘንግ ድረስ ያሉ ሃይሎች የሚሰሩበት ጊዜያዊ ተፈጥሮ ተስተካክሎ ለከባድ የበረራ ጎማ ምስጋና ይግባው።
በነገራችን ላይ፣ የማዕዘን ግስጋሴው የበለጠ፣ የተጨማሪ ጉልበት በሚሽከረከርበት ስርዓት ውስጥ ነው (ከጅምላ ጋር ተመሳሳይነት)። መሐንዲሶች ይህንን እውነታ ተጠቅመው የመኪናውን ብሬኪንግ ሃይል በራሪ ተሽከርካሪው ውስጥ በማስቀመጥ በቀጣይ ተሽከርካሪውን እንዲያፋጥነው ይረዱታል።
