የኃይል አፍታ ምንድን ነው፡ ፍቺ፣ ቀመር፣ አካላዊ ትርጉም። የግዳጅ ጊዜ ሥራ

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

በአንድ ዘንግ ዙሪያ ወይም በተለያዩ ነገሮች ቦታ ላይ መዞር በቴክኖሎጂ እና በተፈጥሮ ውስጥ በፊዚክስ ሂደት ውስጥ ከሚጠናው አስፈላጊ የእንቅስቃሴ ዓይነቶች አንዱ ነው። የመዞሪያው ተለዋዋጭነት፣ ከመስመር እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት በተቃራኒ፣ የአንድ ወይም የሌላ አካላዊ ብዛት ቅጽበት ጽንሰ-ሀሳብ ጋር ይሰራል። ይህ መጣጥፍ የኃይሎች ጊዜ ምንድነው ለሚለው ጥያቄ ያተኮረ ነው።

የኃይል ቅጽበት ጽንሰ-ሀሳብ

እያንዳንዱ ብስክሌተኛ በህይወቱ ቢያንስ አንድ ጊዜ የ"ብረት ፈረስ" ጎማውን በእጁ ፈተለ። የተገለጸው ድርጊት ጎማውን በእጅዎ በመያዝ የሚከናወን ከሆነ, ሾፑን ወደ ማዞሪያው ዘንግ በቅርበት ከመያዝ ይልቅ መንኮራኩሩን ማሽከርከር በጣም ቀላል ነው. ይህ ቀላል ተግባር በፊዚክስ እንደ ጉልበት ወይም ጉልበት አፍታ ይገለጻል።

የጉልበት ጊዜ ምንድነው? በዘንግ ዙሪያ ሊሽከረከር የሚችል ስርዓት ካሰቡ ይህንን ጥያቄ መመለስ ይችላሉ።

MN=[ኦፒኤንኤፍን]።

ይህም ቅጽበት ኤምኤን የቬክተር ብዛት ከቬክተር ሃይል FNG እና ራዲየስ ቬክተር OPPG ጋር እኩል የሆነ የቬክተር መጠን ነው።

የተፃፈው ፎርሙላ አንድ ጠቃሚ ሀቅ እንድናስተውል ያስችለናል፡ የውጭ ሃይል FNG በማናቸውም ማዕዘን ወደ ማንኛውም የማዞሪያ ዘንግ ነጥብ ላይ ከተተገበረ ትንሽ ጊዜ አይፈጥርም።

የኃይል አፍታ ፍፁም እሴት

በቀደመው አንቀጽ፣ ስለ ዘንግ የሚገደድበት ጊዜ የሚለውን ፍቺ ተመልክተናል። አሁን ከታች ያለውን ምስል እንይ።

እነሆ L ርዝማኔ ያለው ዘንግ ነው። የዱላ ሌላኛው ጫፍ ነፃ ነው. አንድ ኃይል F በዚህ መጨረሻ ላይ ይሠራል። በዱላ እና በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግልም ይታወቃል. እኩል ነው φ.

ማሽከርከር የሚወሰነው በቬክተር ምርቱ በኩል ነው። የእንደዚህ ዓይነቱ ምርት ሞጁል የቬክተሮች ፍጹም እሴቶች እና በመካከላቸው ካለው አንግል ሳይን ምርት ጋር እኩል ነው። ትሪግኖሜትሪክ ቀመሮችን በመተግበር በሚከተለው እኩልነት ላይ ደርሰናል፡

M=LFsin(φ)።

ከላይ ያለውን ምስል በድጋሚ በመጥቀስ፣ይህንን እኩልነት በሚከተለው ቅፅ እንደገና መፃፍ እንችላለን፡

M=dF፣ የት d=Lsin(φ)።

ከሀይል ቬክተር እስከ የማሽከርከር ዘንግ ካለው ርቀት ጋር እኩል የሆነ እሴት d የሀይል ማንሻ ይባላል። የ d ዋጋ ባበዛ ቁጥር የሚበዛው ቅፅበት በ F.

ይፈጠራል

የግዳጅ ጊዜ አቅጣጫ እና ምልክቱ

ምን የሚለውን ጥያቄ በማጥናት ላይየቬክተር ተፈጥሮው ካልታሰበ በስተቀር የኃይል ጊዜ ሙሉ ሊሆን አይችልም. የመስቀለኛ ምርቱን ባህሪያት በማስታወስ፣ የግዳጅ ጊዜው በተባዛ ቬክተር ላይ ለተገነባው አውሮፕላን ቀጥተኛ እንደሚሆን በእርግጠኝነት መናገር እንችላለን።

የኤምኤን ልዩ አቅጣጫ የሚወሰነው የጊምሌት ህግ የሚባለውን በመተግበር ነው። ቀላል ነው የሚመስለው፡ ጂምሌትን ወደ ስርዓቱ የክብ እንቅስቃሴ አቅጣጫ በማዞር የኃይሉ ጊዜ አቅጣጫ የሚወሰነው በጊምሌት የትርጉም እንቅስቃሴ ነው።

በዘጉ ላይ ያለውን የሚሽከረከር ሲስተም ከተመለከቱ፣በአንድ ነጥብ ላይ የሚተገበረው የሃይል ጊዜ ቬክተር ወደ አንባቢው እና ከእሱ ይርቃል። በዚህ ረገድ, በቁጥር ስሌቶች ውስጥ, የአዎንታዊ ወይም አሉታዊ ጊዜ ጽንሰ-ሐሳብ ጥቅም ላይ ይውላል. በፊዚክስ፣ ስርዓቱ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ወደ መዞር የሚወስደውን የኃይሉ ጊዜ አወንታዊ ግምት ውስጥ ማስገባት የተለመደ ነው።

የምን ትርጉም ምንድን ነው?

የሥጋ ትርጉሙ ማለት ነው። በእርግጥም በመስመራዊ እንቅስቃሴ መካኒኮች ውስጥ ሃይል የመስመራዊ ፍጥነትን ለአንድ አካል የማስተላለፍ ችሎታ መለኪያ እንደሆነ ይታወቃል። በተመሣሣይ ሁኔታ የአንድ ነጥብ ኃይል ቅጽበት የስርዓቱን የማዕዘን ፍጥነት የመናገር ችሎታ መለኪያ ነው. የጉልበት ጊዜ የማዕዘን መፋጠን ምክንያት ነው እና ከሱ ጋር በቀጥታ የሚመጣጠን ነው።

የማሽከርከር ወይም የመታጠፍ ዕድሎች ከበሩ ማጠፊያዎች ርቆ ከተገፋ በቀላሉ እንደሚከፈት ካስታወሱ በቀላሉ ለመረዳት ቀላል ናቸው ፣ ማለትም በእጀታው አካባቢ. ሌላ ምሳሌ፡ ማንኛውም የበለጠ ወይም ያነሰ ከባድ ነገር እጅዎን በክንድ ርዝመት ከመያዝ ይልቅ በእጅዎ ላይ ከጫኑ ለመያዝ ቀላል ነው።በመጨረሻም ረጅም ቁልፍ ከተጠቀሙ ፍሬውን መንቀል ቀላል ነው። ከላይ ባሉት ምሳሌዎች የኃይሉ ጊዜ የሚቀየረው የኃይል መቆጣጠሪያውን በመቀነስ ወይም በመጨመር ነው።

እዚህ ላይ የኤክሃርት ቶሌ "የአሁኑ ሃይል" የሚለውን መጽሃፍ እንደ ምሳሌ በመውሰድ የፍልስፍና ተፈጥሮን ምሳሌ መስጠት ተገቢ ነው። መጽሐፉ ከሥነ-ልቦና ዘውግ ጋር የተያያዘ ነው እናም በህይወትዎ ጊዜ ያለ ጭንቀት እንዲኖሩ ያስተምራል. የአሁኑ ጊዜ ብቻ ትርጉም አለው, በእሱ ጊዜ ብቻ ሁሉም ድርጊቶች ይከናወናሉ. “የአፍታው ኃይል” የተባለውን መጽሐፍ የተሰየመውን ሀሳብ ከግምት ውስጥ በማስገባት በፊዚክስ ውስጥ ያለው ጥንካሬ በአሁኑ ጊዜ ማሽከርከርን ያፋጥናል ወይም ያዘገየዋል ሊባል ይችላል። ስለዚህ የዋናው ቅጽበት እኩልታ የሚከተለው ቅጽ አለው፡

dL=Mdt.

DL በማይቋረጥ የጊዜ ክፍተት ውስጥ የማዕዘን ፍጥነት ለውጥ የት ነው።

የኃይል ቅጽበት ጽንሰ-ሀሳብ አስፈላጊነት ለስታስቲክስ

በርካታ ሰዎች የተለያዩ አይነት መጠቀሚያዎችን የሚያካትቱ ተግባራትን ያውቃሉ። በእነዚህ ሁሉ የስታስቲክስ ችግሮች ውስጥ ለስርዓቱ ሚዛናዊነት ሁኔታዎችን መፈለግ ያስፈልጋል። እነዚህን ሁኔታዎች ለማግኘት ቀላሉ መንገድ የአፍታ ሃይል ጽንሰ-ሀሳብን መጠቀም ነው።

ስርአቱ ካልተንቀሳቀሰ እና ሚዛናዊ ከሆነ፣ስለ ዘንግ፣ነጥብ ወይም የተመረጠ ድጋፍ የሁሉም ጊዜያት ሃይሎች ድምር ከዜሮ ጋር እኩል መሆን አለበት፣ይህም፦

∑_i=1M_in=0.

የተግባር ኃይሎች ቁጥር የት አለ።

የወቅቱ የM_i ፍጹም እሴቶች ከላይ ባለው ቀመር መተካት እንዳለባቸው ያስታውሱምልክታቸውን ግምት ውስጥ በማስገባት. እንደ የመዞሪያ ዘንግ ተደርጎ የሚወሰደው የድጋፍ ምላሽ ኃይል ጉልበት አይፈጥርም. የዚህን አንቀፅ ርዕስ የሚያብራራ ቪዲዮ ከዚህ በታች አለ።

የኃይል አፍታ እና ስራው

ብዙ አንባቢዎች የግዳጅ ጊዜ በኒውተን በሜትር እንደሚሰላ አስተውለዋል። ይህ ማለት በፊዚክስ ውስጥ እንደ ሥራ ወይም ጉልበት ተመሳሳይ መጠን አለው ማለት ነው. ሆኖም፣ የአንድ አፍታ ኃይል ጽንሰ-ሀሳብ የቬክተር ብዛት እንጂ scalar አይደለም፣ ስለዚህ ኤምኤን እንደ ስራ ሊቆጠር አይችልም። ነገር ግን ስራውን መስራት ይችላል ይህም በሚከተለው ቀመር ይሰላል፡

A=Mθ.

θ በራዲያን ውስጥ ያለው ማዕከላዊ አንግል ሲሆን ስርዓቱ በሚታወቅበት ጊዜ የተሽከረከረው t.