የአካላት መስመራዊ እንቅስቃሴ የኒውተንን ህጎች በመጠቀም በክላሲካል ሜካኒኮች ከተገለጸ የሜካኒካል ስርዓቶች እንቅስቃሴ በክብ ዱካዎች ላይ የሚደረጉት ባህሪያት ልዩ አገላለፅን በመጠቀም ይሰላሉ እሱም ቅጽበቶች እኩልነት ይባላል። ስለ የትኞቹ አፍታዎች ነው እየተነጋገርን ያለነው እና የዚህ እኩልታ ትርጉም ምንድን ነው? እነዚህ እና ሌሎች ጥያቄዎች በአንቀጹ ውስጥ ተገልጠዋል።
የኃይል አፍታ
ሁሉም ሰው የኒውቶኒያን ሃይል ጠንቅቆ ያውቃል፣ይህም በሰውነት ላይ የሚሰራ፣የፍጥነት መጨመርን ያመጣል። እንዲህ ዓይነቱ ኃይል በተወሰነ የመዞሪያ ዘንግ ላይ በተስተካከለ ነገር ላይ ሲተገበር, ይህ ባህሪ ብዙውን ጊዜ የኃይል ጊዜ ተብሎ ይጠራል. የግዳጅ እኩልታ ጊዜ እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡
MN=LNGFN
ይህን አገላለጽ የሚያስረዳው ሥዕል ከታች ይታያል።
እዚህ ማየት ትችላለህ ኃይሉ FNG ወደ ቬክተር ኤል አንግል Φ ሲመራ። ቬክተር ኤል ራሱ ከመዞሪያው ዘንግ (በቀስት የተጠቆመው) ወደ ትግበራው ቦታ ይመራል ተብሎ ይታሰባልረ.
ከላይ ያለው ቀመር የሁለት ቬክተር ውጤት ነው፣ስለዚህ ኤምኤን አቅጣጫዊ ነው። የግዳጅ ኤም. ይህ በቀኝ እጅ ህግ ሊወሰን ይችላል (አራት ጣቶች ከቬክተር LN መጨረሻ እስከ FNG መጨረሻ ድረስ በትራፊክ አቅጣጫ ይመራሉ፣ እና የግራ አውራ ጣት የMN አቅጣጫ ይጠቁማል)።
ከላይ ባለው ስእል ላይ የግዳጅ ጊዜ አገላለጽ በስክላር መልክ መልክ ይኖረዋል፡
M=LFsin(Φ)
ሥዕሉን በደንብ ከተመለከቱት Lsin(Φ)=d ማየት ይችላሉ፣እንግዲህ ቀመሩን እናገኛለን፡
M=dF
የመ እሴት የግዳጅ ጊዜን በማስላት ረገድ ጠቃሚ ባህሪ ነው ፣ይህም የተተገበረውን ኤፍ ለስርዓቱ ውጤታማነት ያሳያል። ይህ እሴት የሃይል ማንሻ ይባላል።
የኤም አካላዊ ትርጉሙ በኃይል ስርዓቱን የማሽከርከር ችሎታ ላይ ነው። በሩን በመያዣው ከከፈቱት፣ ማጠፊያዎቹ አጠገብ ከገፉት፣ ወይም ለውዝ በአጭር እና ረጅም ቁልፍ ለመክፈት ከሞከሩ ሁሉም ሰው ይህን ችሎታ ሊሰማው ይችላል።
የስርዓቱ ሚዛናዊነት
የአፍታ ሃይል ጽንሰ-ሀሳብ በብዙ ሃይሎች የሚሰራ እና ዘንግ ወይም የመዞሪያ ነጥብ ያለውን ስርዓት ሚዛኑን ስንመለከት በጣም ጠቃሚ ነው። እንደዚህ ባሉ አጋጣሚዎች ቀመርን ተግብር፡
∑iMin=0
ይህም የሁሉም የኃይላት ጊዜዎች ድምር ዜሮ ከሆነ ስርዓቱ ሚዛናዊ ይሆናል። በዚህ ቀመር ውስጥ በቅጽበት የቬክተር ምልክት እንዳለ ልብ ይበሉ, ማለትም, በሚፈታበት ጊዜ, የዚህን ምልክት ምልክት ግምት ውስጥ ማስገባት መርሳት የለበትም.መጠኖች. በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው ህግ ስርዓቱን በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ የሚሽከረከር ኃይል አዎንታዊ Mi.
ይፈጥራል ነው።
የዚህ አይነት ችግሮች አስደናቂ ምሳሌ የአርኪሜዲስ ሌቨር ሚዛን ችግሮች ናቸው።
የፍጥነት አፍታ
ይህ ሌላው የክብ እንቅስቃሴ ጠቃሚ ባህሪ ነው። በፊዚክስ ውስጥ፣ የፍጥነት እና የሊቨር ውጤት ተብሎ ይገለጻል። የፍጥነት እኩልታው ይህን ይመስላል፡
TN=rrikpnji
እዚህ ፒ ኤን ኤ ሞመንተም ቬክተር ነው፣ አር ኤን ኤው የሚሽከረከረውን የቁስ ነጥብ ከዘንጉ ጋር የሚያገናኘው ቬክተር ነው።
ከታች ያለው ምስል ይህንን አገላለጽ ያሳያል።
እዚህ ω የማዕዘን ፍጥነቱ ነው፣ እሱም በቅጽበት እኩልታ ውስጥ የበለጠ ይታያል። የቬክተር TK አቅጣጫ እንደ MN በተመሳሳይ ደንብ እንደሚገኝ ልብ ይበሉ. ከላይ ባለው ስእል ላይ TNG አቅጣጫ ከማዕዘን ፍጥነት ቬክተር ωǹ.
ጋር ይገጣጠማል።
የቲ ፊዚካዊ ትርጉሙ ከመስመር እንቅስቃሴ አንፃር የpጒ ባህሪያቶች ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ማለትም angular momentum የማዞሪያ እንቅስቃሴን መጠን (የተከማቸ ኪነቲክ ሃይል) ይገልጻል።
የኢንertia አፍታ
ሦስተኛው አስፈላጊ ባህሪ፣ ያለዚህ የሚሽከረከር ነገርን የእንቅስቃሴ እኩልታ ለመቅረጽ የማይቻል፣ የንቃተ ህሊና ጊዜ ነው። እሱ በፊዚክስ ውስጥ የሚታየው የቁሳቁስ ነጥብ የማዕዘን ሞገድ ቀመር የሂሳብ ለውጦች ውጤት ነው። እንዴት እንደተደረገ እናሳይህ።
እሴቱን እናስብእንደሚከተለው፡
TN=rrikmvnji፣በየትም pPG=mvN
በማዕዘን እና በመስመራዊ ፍጥነቶች መካከል ያለውን ግንኙነት በመጠቀም ይህን አገላለጽ በሚከተለው መልኩ እንደገና መፃፍ እንችላለን፡
TN=rRKmrưω፣ የት vch=አር አርω
የመጨረሻውን አገላለጽ እንደሚከተለው ይፃፉ፡
TN=r2mω
እሴቱ r2m የ Inertia ቅጽበት ለአንድ ነጥብ የጅምላ ሜትር ሲሆን ይህም ከእሱ ርቆ በሚገኝ ዘንግ ዙሪያ ክብ እንቅስቃሴ ያደርጋል። ይህ ልዩ ጉዳይ የዘፈቀደ ቅርጽ ላለው አካል የንቃተ-ህሊና ጊዜ አጠቃላይ እኩልታ ለማስተዋወቅ ያስችለናል፡
I=∫m (r2dm)
እኔ ተጨማሪ ብዛት ነው፣ ትርጉሙም የሚሽከረከረው ስርአት ጉልበት ላይ ነው። እኔ ትልቅ በሆነ መጠን ሰውነትን ማሽከርከር የበለጠ ከባድ ነው፣ እና እሱን ለማቆም ከፍተኛ ጥረት ይጠይቃል።
የአፍታ እኩልታ
ሶስት መጠኖችን ተመልክተናል ስማቸውም "አፍታ" በሚለው ቃል ይጀምራል። ይህ የተደረገው ሆን ተብሎ ነው፣ ሁሉም በአንድ አገላለጽ የተገናኙ በመሆናቸው፣ ባለ 3-አፍታ እኩልታ ይባላል። እናውጣት።
የማዕዘን ሞገድ አገላለጹን አስቡበት፡
TN=እኔω
የTN እሴት በጊዜ እንዴት እንደሚቀየር ይፈልጉ፣እኛ አለን፦
dTǹ/dt=Idωǹ/dt
የማዕዘን ፍጥነቱ ተወላጅ ከመስመራዊ ፍጥነቱ በ r ከተከፋፈለው ጋር እኩል ሲሆን የI እሴትን በማስፋት አገላለጽ ላይ ደርሰናል፡
dTǹ/dt=mr21/rdvN/dt=rma,በመ
የጅምላ እና የፍጥነት ውጤት የውጪ ሃይል እንጂ ሌላ እንዳልሆነ አስተውል። በውጤቱም፡-
እናገኛለን
dTǹ/dt=rFN=Mм
አስደሳች ድምዳሜ ላይ ደርሰናል፡ የማዕዘን ሞገድ ለውጥ ከተግባሩ የውጭ ሃይል ቅጽበት ጋር እኩል ነው። ይህ አገላለጽ ወትሮም በትንሹ ለየት ባለ መልኩ ነው የተጻፈው፡
Mnge=IαN፣ የት αNG=dωǹ/dt - angular acceleration።
ይህ እኩልነት የአፍታ እኩልነት ይባላል። የስርዓቱን መመዘኛዎች እና በእሱ ላይ ያለውን የውጭ ተጽእኖ መጠን በማወቅ የሚሽከረከር አካልን ማንኛውንም ባህሪ ለማስላት ያስችልዎታል።
የመቆጠብ ህግ TNG
በቀደመው አንቀጽ የተገኘው መደምደሚያ እንደሚያመለክተው የኃይሎች ውጫዊ ጊዜ ከዜሮ ጋር እኩል ከሆነ የማዕዘን ፍጥነቱ አይለወጥም። በዚህ አጋጣሚ የሚከተለውን አገላለጽ እንጽፋለን፡
TN=const. ወይም እኔ1ω1መን=I2ω22
22 ǹ
ይህ ቀመር የTN ጥበቃ ህግ ይባላል። ማለትም፣ በስርአቱ ውስጥ ያሉ ማንኛቸውም ለውጦች አጠቃላይ የማዕዘን ፍጥነትን አይለውጡም።
ይህ እውነታ በስእል ስኬተሮች እና ባለሪናስ ትርኢታቸው ወቅት ጥቅም ላይ ይውላል። እንዲሁም ሰው ሰራሽ ሳተላይትን በዘንግ ዙሪያ በጠፈር ላይ ማሽከርከር አስፈላጊ ከሆነም ጥቅም ላይ ይውላል።
