በፊዚክስ የመለኪያ አሃዶች ተግባራዊ ችግሮችን ለመፍታት ትልቅ ሚና ይጫወታሉ። ለእነሱ ምስጋና ይግባውና የተገኘውን ውጤት ትክክለኛነት ለመወሰን እና ከታወቀ ደረጃ ጋር ሲነፃፀር የቁጥራዊ እሴቱን መረዳት ይቻላል. በአንቀጹ ውስጥ አካላዊ ብዛት ከአንድ መለኪያ ኒውተን በሜትር ምን እንደሆነ እናስብ።
ኒውተን የሃይል አሃድ ነው
እያንዳንዱ ተማሪ አይዛክ ኒውተን ማን እንደሆነ እና ለክላሲካል ሜካኒክስ እድገት ያደረገውን አስተዋጾ ያውቃል። በፍፁም እርግጠኝነት፣ ተለዋዋጭነት፣ ሃይሎችን የሚያጠና የፊዚክስ ቅርንጫፍ ሙሉ በሙሉ በታላቁ የእንግሊዛዊ ሳይንቲስት ህግ ላይ የተገነባ ነው ማለት እንችላለን። ስለዚህ የአለም አቀፉ ማህበረሰብ የሃይል አሃዱን ኒውተን (N) ተብሎ ለመጥራት ወሰነ። አንድ ኒውተን 1 ኪሎ ግራም በሚመዝን አካል ላይ የሚሰራ ሃይል ነው 1 ሜ/ሰ2።
ኒውተን የማንኛውም አይነት ዋና የሃይል አሃድ ነው። ሆኖም ግን፣ ከአለም አቀፍ የSI ስርዓት ከሰባት መሰረታዊ አሃዶች አንዱ አይደለም። እንደነበረውእሱ በ 3 ሌሎች መሰረታዊ ፅንሰ ሀሳቦች ይገለጻል - አንድ ኪሎግራም (የክብደት መለኪያ) ፣ አንድ ሜትር (በቦታ ውስጥ ያለው የርቀት መጠን) እና ሰከንድ (የጊዜ መለኪያ)።
አዲስተን በአንድ ሜትር ምንድነው?
ከ"ኒውተን" ጽንሰ-ሀሳብ ጋር ከተተዋወቅን በኋላ የሃይል መለኪያ አሃድ ከሆነ ወደ መጣጥፉ ርዕስ እንመለስ። የኒውተን ዋጋ በሜትር ሲባዛ ስንት ነው? የቀረበውን ጥያቄ ወዲያውኑ መመለስ ለማይችሉ፣ ይህንን ተግባር በሂሳብ መልክ እንፃፍ፡-
A=Fl
በኃይሉ F ምክንያት ሰውነቱ በርቀት ከተንቀሳቀሰ l፣ ከዚያም የእነዚህ አካላዊ መጠኖች ምርት በእንቅስቃሴው አቅጣጫ በኃይል የሚሰራውን ስራ ይሰጣል።
ስራ የኢነርጂ ባህሪ ነው፣ የሚለካው በጁልስ (ጄ) ነው። አንድ ጁል፣ በስራው ትርጉም መሰረት፣ የ1 ኒውተን ሃይል አካልን 1 ሜትር ሲያንቀሳቅስ የሚያጠፋው ሃይል ነው።
በአካላዊ ሂደት ላይ በመመስረት በሚንቀሳቀሱ አካላት ላይ የሚውለው ስራ ወደ ተለያዩ የኃይል አይነቶች ሊቀየር ይችላል። ለምሳሌ, የግንባታ ክሬን የኮንክሪት ንጣፍን ካነሳ, ከዚያም በስበት መስክ ውስጥ ያለው እምቅ ኃይል ይጨምራል. ሌላ ምሳሌ: ሰዎች, የማያቋርጥ ኃይልን በመተግበር, ለተወሰነ ጊዜ መኪና ይገፋፉ. የሚፈጀው ስራ በከፊል የሚሽከረከርውን የግጭት ሃይል ለማሸነፍ እና በውጤቱም ወደ የሙቀት ሃይል ይሄዳል፣ ሌላኛው ክፍል ደግሞ የተሽከርካሪውን የእንቅስቃሴ ጉልበት ይጨምራል።
ስለዚህ ኒውተን በአንድ ሜትር ጁሌ የሚባል የስራ አሃድ ነው።
አፍታጥንካሬ
ከስራ በተጨማሪ ይህ ክፍል የሃይል ጊዜን ለመለካት ስራ ላይ ይውላል። የኋለኛው ደግሞ እንደ ሥራው በተመሳሳይ ቀመር ይገለጻል, ነገር ግን በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው ኃይል በተወሰነ ማዕዘን ወደ ቬክተር l ይመራል, ይህም ከኃይል አተገባበር እስከ የማዞሪያው ዘንግ ድረስ ያለው ርቀት ነው.
ምንም እንኳን የግዳጅ ጊዜ በስራ ክፍሎች ውስጥ ቢገለጽም, ግን አይደለም. ውጫዊ ኃይል ስርዓቱን በዘንግ ዙሪያ ለማዞር እና የተወሰነ የማዕዘን ፍጥነት እንዲጨምር የሚያደርገውን ችሎታ ስለሚያሳይ እንዲሁ torque ተብሎ ይጠራል። የኃይሉ ጊዜ በራዲያን ውስጥ በማዞሪያው አንግል ከተባዛ, ከዚያም ስራውን እናገኛለን. የልኬት መለኪያው አይቀየርም።
የግፊት አሃድ
እንደ የጽሁፉ ርዕስ አካል፣ ግፊት በፊዚክስ እንዴት እንደሚለካም እንመለከታለን። ይህንን ሳይንስ የሚወዱ ሰዎች ፓስካልን በSI ውስጥ ያለውን ግፊት ለመለካት እንደ አንድ ክፍል ብለው በመሰየም ትክክለኛውን መልስ በፍጥነት ይሰጣሉ። በችግሮች እና በተግባር, ሌሎች የግፊት አሃዶች ብዙ ጊዜ ያጋጥሟቸዋል, በእያንዳንዱ የተለየ ሁኔታ ለመጠቀም ምቹ ናቸው. ስለዚህ, የተስፋፋ: ከባቢ አየር, ቶር ወይም ሚሊሜትር የሜርኩሪ እና ባር. ተገቢውን የመቀየሪያ ሁኔታ በመጠቀም እያንዳንዳቸው በልዩ ሁኔታ ወደ ፓስካል ተተርጉመዋል።
በዚህ ጽሑፍ ወሰን ውስጥ ግፊትን እንመለከታለን ምክንያቱም ከኃይል ጋር በቅርበት የተያያዘ ነው። በትርጉም ግፊቱ በገጹ ላይ በቀጥታ ከሚሰራው ኃይል ሬሾ ጋር እኩል የሆነ መጠን ነው፣ ይህም ማለት፡
P=F / S
ከዚህ እኩልነት ዩኒት እናገኛለንኒውተን በካሬ ሜትር ይለኩ (N/m2)። የ1 N/m2 ዋጋ ከፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ብሌዝ ፓስካል በኋላ ፓስካል ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ባሮሜትሩን ቀርጾ የከባቢ አየር ግፊትን ከባህር ጠለል አንፃር በተለያየ ከፍታ ለካ።
አንድ ፓስካል በጣም ትንሽ የሆነ የግፊት መጠን ነው። 100 ሚሊ ሜትር የተጣራ ውሃ ወስደን በ 1 ካሬ ሜትር ቦታ ላይ ብናከፋፍለው ዋጋው መገመት ይቻላል. ለምሳሌ፣ በባህር ደረጃ ያለው የከባቢ አየር ግፊት በግምት 100,000 ፓስካል መሆኑን ልብ ይበሉ።
ለሙላት ስንል ከኒውተን መለኪያ ጋር በካሬ ሜትር ተባዝቶ በፊዚክስ እንደማይገኙ እናስተውላለን።
ችግር ምሳሌ
ሰውነት ከተወሰነ ከፍታ ላይ በ5 ሰከንድ ውስጥ ወደ ምድር ላይ ከወደቀ በስበት ኃይል ምን ስራ እንደሚሰራ ማወቅ ያስፈልጋል። የሰውነት ክብደት ከአንድ ኪሎ ግራም ጋር እኩል ይውሰዱ።
የስበት ኃይል በቀመሩ በመጠቀም ማስላት ይቻላል፡
F=mg=19, 81=9, 81 H
ሰውነቱ የወደቀበትን ቁመት ለማወቅ ቀመሩን ያለመጀመሪያ ፍጥነት በተመሳሳይ መልኩ ለተፋጠነ እንቅስቃሴ መጠቀም አለቦት፡
h=gt2 / 2=9.8152 / 2=122.625 ሜትር
ስራውን በስበት ኃይል ለማግኘት F እና h ያባዙ፡
A=Fh=9.81122.625 ≈ 1203 ጄ
የስበት ኃይል በአንድ ሜትር ወደ 1200 ኒውቶን ወይም 1.2 ኪሎጁል አወንታዊ ስራዎችን ሰርቷል።