መፈናቀል እና ማስገደድ፡ 9 እውነታዎች (መጀመሪያ ይህንን ያንብቡ!)

መፈናቀል እና ሃይል ሁለቱም የቬክተር አገላለፅ ናቸው። ሁለቱም አካላዊ መጠን ኃይል እና መፈናቀል መጠንና አቅጣጫ አላቸው።

መፈናቀሉ ለመታየት አንድ የኃይል አካል በማፈናቀያው ኮምፓስ ውስጥ መኖር አለበት። መፈናቀል የሚለው ቃል ለአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር አቀማመጥ መለወጥ ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። መፈናቀል የቬክተር ብዛት ነው። መፈናቀል መጠኑም አቅጣጫም አለው።

መፈናቀል የሚለው ቃል አንድ ንጥረ ነገር ወደ መጨረሻው የመድረሻ ቦታ መንቀሳቀስ የሚጀምርበትን ቦታ የሚያመለክት ቀስት ሆኖ አመልክቷል። ኃይል የሚለው ቃል የአንድን ንጥረ ነገር መጠን ለመለወጥ የሚያስችል ፍሰቶች ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። ኃይሉ ሁለቱንም አቅጣጫ እና መጠን ስለያዘ ኃይል እንደ ቬክተር መጠን ሊቆጠር ይችላል። የኃይሉ መለኪያ ቀመር ኤም1L1T-2 እና የመፈናቀሉ መለኪያ ቀመር ኤም0L1T0.

በመለኪያ ፎርሙላ ኤም የንብረቱ ብዛት፣ L እንደ የንብረቱ ርዝማኔ እና T በንብረቱ የወሰደውን ጊዜ ያመለክታል።

መፈናቀል ከኃይል ጋር እንዴት ይዛመዳል?

በኃይሉ ኮምፓስ ውስጥ ያለው የኃይል ነጥብ እና መፈናቀል የነጥብ ውጤት እንደ ሥራ ነው።

በውስጡ ቀላል የአረመኔያዊ እንቅስቃሴ ኃይሉ ከመፈናቀል አካላዊ ንብረት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው. የኃይሉ መጠን ከጨመረ የሰውነት መፈናቀልም ይጨምራል እናም የኃይል መጠኑ ከቀነሰ የሰውነት መፈናቀል መጠን ይቀንሳል.

የተለያዩ የኃይል ውጤቶች-

የኃይሉ አካላዊ ንብረት ከዚህ በታች በተዘረዘረው አካል ላይ አንዳንድ ተጽእኖዎች አሉት.

  • በእረፍት ቦታ ላይ ያለ አካል ኃይሉ ወደ ሰውነት እንቅስቃሴ ሊሰጥ ይችላል.
  • በውጭ ሃይል የሚንቀሳቀስ አካል የሰውነት እንቅስቃሴ ሊቆም ወይም ሊዘገይ ይችላል።
  • የአንድ አካል አቅጣጫ ከውጪ በኃይል በመተግበር ሊለወጥ ይችላል ይህም ቀድሞውኑ እንቅስቃሴ ካለው መጠን እና ቅርፅ ጋር ነው።
  • ኃይሉ አስቀድሞ እንቅስቃሴ ያለውን የሰውነት ፍጥነት ሊያፋጥን ይችላል።
መፈናቀል እና ኃይል
ምስል - ቀላል የሃርሞኒክ እንቅስቃሴ፣ የመፈናቀል፣ የፍጥነት፣ የፍጥነት፣ የፍጥነት እና የኃይል ግራፎችን የሚያሳይ;
የምስል ክሬዲት - የግልነት ድንጋጌ

የኃይል እና መፈናቀል ቀመር ምንድን ነው?

የኃይሉ SI አሃድ ኒውተን እና SI ዩኒት ለመፈናቀሉ ሜትር ነው።

የኃይል ቀመር: -

የተጣራ ሃይል መጠን በቬክተር የፍጥነት እና የጅምላ ምርት እርዳታ ሊገመት ይችላል. የኃይሉ እኩልነት በሒሳብ ሊገለጽ ይችላል፡-

F = mxa

የት,

m እንደ ንጥረ ነገር ብዛት ይገለጻል

a እንደ ንጥረ ነገር ፍጥነት ይገለጻል

ማጣራት እንደሚከተለው ሊገለፅ ይችላል-

a = v/t

የት,

v= ፍጥነት

t = የተወሰደ ጊዜ

አሁን ኃይል እንዲህ ተብሎ ሊጻፍ ይችላል.

F = mv/t

የ inertia ቀመር እንደ ሊጻፍ ይችላል, p = mv እንደ ሞመንተም ሊገለጽ ይችላል.

ስለዚህ የሃይል አካላዊ ንብረት የፍጥነት ለውጥ እንቅስቃሴ ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።

F = p/t = dp/dt

ፎርሙላውን ለጉልበት መጠቀም ሌላውን አካላዊ ንብረት እንደ ጅምላ፣ ጉልበት፣ ፍጥነት፣ ፍጥነት እና ሞመንተም በቀላሉ መገመት ይቻላል።

የመፍትሄው ችግር መግለጫ፡-1

በሴኮንድ ካሬ 1200 ሜትር 5.00 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው መኪና ለማፋጠን የሚያስፈልገውን የኃይል መጠን አስሉ.

መፍትሄ:-

የተሰጠው መረጃ እ.ኤ.አ.

የመኪናው ብዛት (ሜ) = 1200 ኪ.ግ

የመኪናው ፍጥነት = 5.00 ሜትር በሰከንድ ካሬ

የኃይሉ እኩልነት በሒሳብ ሊገለጽ ይችላል፡-

F = mxa

የት,

m እንደ ንጥረ ነገር ብዛት ይገለጻል

a እንደ ንጥረ ነገር ፍጥነት ይገለጻል

ረ = 1200 x 5

F = 6000 ኒውተን

በሴኮንድ 1200 ሜትር በሰከንድ ካሬ 5.00 ኒውተን 6000 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው መኪና ለማፋጠን የኃይል መጠን ያስፈልጋል።

የመፍትሄው ችግር መግለጫ፡-2

በሴኮንድ ካሬ 4.20 ሜትር ርቀት ላይ ሙምባይ ወደ ኮልካታ ለማንቀሳቀስ መኪናን ለማፋጠን የሚያስፈልገውን የኃይል መጠን አስሉ እና የመኪናው ክብደት 1400 ኪሎ ግራም ነው።

መፍትሄ:-

የተሰጠው መረጃ እ.ኤ.አ.

የመኪናው ብዛት (ሜ) = 1400 ኪ.ግ

የመኪናው ፍጥነት = 4.20 ሜትር በሰከንድ ካሬ

የኃይሉ እኩልነት በሒሳብ ሊገለጽ ይችላል፡-

F = mxa

የት,

m እንደ ንጥረ ነገር ብዛት ይገለጻል

a እንደ ንጥረ ነገር ፍጥነት ይገለጻል

ረ = 1400 x 4.2

F = 5880 ኒውተን

በሴኮንድ ካሬ 4.20 ሜትር ርቀት ላይ ሙምባይ ወደ ኮልካታ ለማዘዋወር መኪናን ለማፋጠን የሃይል መጠን ያስፈልጋል እና የመኪናው ክብደት 1400 ኪሎ ግራም 5880 ኒውተን ነው።

ለመፈናቀሉ ቀመር፡-

አንድ ጉዳይ በሁለት የተለያዩ መንገዶች ለምሳሌ a እና b ከተንቀሳቀሰ የመፈናቀሉ ውጤት እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል።

ኤስ = √(ሀ2+b2)

ኤስ = ቁ

S = 1/2(u + v) t

S = ut + 1/2 በ2

የት,

u እንደ መጀመሪያ ፍጥነት ይገለጻል።

v እንደ የመጨረሻ ፍጥነት ይገለጻል።

እንደ ማጣደፍ ተጠቁሟል

ጊዜ እንደወሰደው ተጠቁሟል።

የኃይል እና የመፈናቀል ምርት;

ሥራ ስኬር መጠን ነው ነገር ግን የሚገርመው ሥራው የሁለት የቬክተር መጠን ውጤት ነው።

የጉልበት እና የማፈናቀል ምርት እንደ ሥራ ይገለጻል. የኃይሉ እና የማፈናቀሉ አቅጣጫ ተመሳሳይ ከሆነ ከዚያ በቀላሉ የተሰራ የሰውነት ስራ መገመት ይቻላል። ስለዚህ የኃይሉ እና የመፈናቀሉ ግንኙነት በኃይል ኮምፓስ ውስጥ ሥራ = ኃይል x መፈናቀል ተብሎ ሊጻፍ ይችላል።

ምስል - የቤዝቦል ፕላስተር በሚይዘው ጊዜ በሚንቀሳቀስበት ርቀት ላይ ኃይልን በመተግበር በኳሱ ላይ አዎንታዊ ስራዎችን ይሰራል;
የምስል ክሬዲት - ውክፔዲያ

ለሥራው የመለኪያ ቀመር፣ ኤም.ኤል2T-2. የሥራው SI ክፍል ጁል ነው። ጁል በኃይል ኮምፓስ ውስጥ በ 1 ሜትር ርቀት ውስጥ በእንቅስቃሴ ላይ በሚንቀሳቀስ አካል ውስጥ በ 1 ኒውተን ሃይል በመታገዝ የተሰራውን ስራ መግለፅ ይቻላል ።

ለሥራው ቀመር: -

የሥራው ቀመር እ.ኤ.አ.

ወ = (F cosθ) መ

ወ = ኤፍዲ

የት,

ደብልዩ በጉልበት በመታገዝ የተሰራ ስራ ተብሎ ይገለጻል።

F እንደ ኃይል ይገለጻል።

θ በተፈናቃይ ቬክተር እና በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግል ተብሎ ይገለጻል።

 መ መፈናቀል በጉልበት እንደሚታይ ያመለክታል።

የማፈናቀል እና የግዳጅ ግራፍ፡

በማፈናቀል እና በሃይል ግራፍ ሃይል ውስጥ በአቀባዊ ዘንግ ውስጥ እና መፈናቀል በአግድም ዘንግ ውስጥ ይሆናል. የግራፉ ቦታ F xs ነው, ይህ መጠን በጉዳዩ ላይ እንደተሰራው ይጠቁማል.

ምስል - የመንገዶች ጥንካሬ እንደ መስቀል አቀማመጥ; ከዲናሞሜትር ጋር በቀጥታ ከተጣራ ሞካሪ የተገኘ; በ 3 የብረት ሽፋኖች (2 የጭን መጋጠሚያዎች) መካከል ከ 3 ናሙናዎች ማጣበቂያ ውጤቶች.
ዓላማው ከፍተኛውን ጥንካሬ ለመወሰን ነው (አማካይ ተገኝቷል: ~ 1.55 kN) በሼር (ዩኒት MPa) ውስጥ ያለውን የመሰባበር ተቃውሞ ለማስላት;

የምስል ክሬዲት - የግልነት ድንጋጌ

በማፈናቀል እና በኃይል መካከል ያለው አንግል

ኃይሉ የሰውነት ማፈናቀያ ኮምፓስ ነጥብ θ = 0 ° ከሆነ በአካሉ የሚሠራው ሥራ አዎንታዊ ይሆናል.

በማፈናቀሉ እና በሃይሉ መካከል ያለው አንግል አንግል 90 ዲግሪ እንደሆነ ሊገለጽ ይችላል; በዚህ ሁኔታ ኃይሉ በአንድ ጉዳይ ላይ የተከናወነውን ሥራ መሥራት አልቻለም ። በማፈናቀል እና በኃይል መካከል ያለው አንግል አንዱ ከፍተኛው ሥራ ሲሆን ሌላኛው ደግሞ ዝቅተኛ ሥራ ነው ተብሎ ሊመደብ ይችላል።

  • በማፈናቀሉ እና በስራው መካከል ያለው አንግል በ 90 ዲግሪ θ = 90 ° ከዚያም የተሰራው ስራ ለአንድ አካል ከፍተኛ ይሆናል.
  • በማፈናቀሉ እና በስራው መካከል ያለው አንግል በ 0 ዲግሪ θ = 0 ° ሲሆን ከዚያም የተሰራው ስራ ለአንድ አካል ዝቅተኛ ይሆናል.

በአሉታዊ ሥራ ውስጥ በኃይል እና በማፈናቀል መካከል ያለው አንግል ምንድን ነው?

በአሉታዊ ሥራ ውስጥ በኃይል እና በማፈናቀል መካከል ያለው አንግል 180 ዲግሪ ነው. በሰውነት ላይ ባለው የስበት ኃይል እርዳታ የሚሰራው ስራ አሉታዊ ነው.

በትንሹ ሥራ በኃይል እና በማፈናቀል መካከል ያለው አንግል ምንድን ነው?

በማፈናቀሉ እና በስራው መካከል ያለው አንግል በ 0 ዲግሪ (\ Theta = 0 \ ዲግሪ) ሲሆን ከዚያም የተሰራው ስራ ለአንድ አካል ዝቅተኛ ይሆናል. ኃይሉ አካል θ= 0 ° ወደ ማፈናቀሉ ኮምፓስ ነጥብ መያዣ ከሆነ በሰውነት የሚሠራው ሥራ አዎንታዊ ይሆናል።

የመፍትሄው ችግር መግለጫ፡ 1

አንድ ልጅ ከውጭ ሃይል በመተግበር ሳጥን ወሰደ። ልጁ በውጫዊ ሁኔታ ጉልበቱን በሳጥኑ ላይ ተተግብሯል 22 ኒውተን ለዚህ ጉዳይ መፈናቀሉ ይከናወናል. የሳጥኑ መፈናቀል 13 ሜትር ነው. አሁን የመፈናቀሉ እና የኃይል ማእዘኑ 30 ዲግሪ ነው.

በጉልበት የሚሰራውን ስራ መጠን አስሉ.

መፍትሄ፡- የተሰጠው መረጃ እ.ኤ.አ.

አስገድድ (ኤፍ) = 22 ኒውተን

በማፈናቀያው ቬክተር እና በኃይል ቬክተር θ = 30 ° መካከል ያለው አንግል

መፈናቀል በሃይል (መ) = 13 ሜትር ይታያል

እኛ እናውቃለን ፣

የሥራው ቀመር እ.ኤ.አ.

ወ = (F cosθ)d

የት,

ደብልዩ በጉልበት በመታገዝ የተሰራ ስራ ተብሎ ይገለጻል።

F እንደ ኃይል ይገለጻል።

θ በተፈናቃይ ቬክተር እና በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግል ተብሎ ይገለጻል።

 መ መፈናቀል በጉልበት እንደሚታይ ያመለክታል።

ወ = 22 x 13 x cos 30

ወ = 22 x 13 x √3/2

ወ = 247.68 joule

አንድ ልጅ ከውጭ ሃይል በመተግበር ሳጥን ወሰደ። ልጁ በውጫዊ ሁኔታ ጉልበቱን በሳጥኑ ላይ ተተግብሯል 22 ኒውተን ለዚህ ጉዳይ መፈናቀሉ ይከናወናል. የሳጥኑ መፈናቀል 13 ሜትር ነው. አሁን የመፈናቀሉ እና የኃይል ማእዘኑ 30 ዲግሪ ነው.

ስለዚህ, በኃይል የሚሠራው ሥራ መጠን 247.68 ጁል ነው.

የመፍትሄው ችግር መግለጫ፡ 2

አንድ ልጅ ከውጭ ሃይል በመተግበር ሳጥን ወሰደ። ልጁ በውጫዊ ሁኔታ ጉልበቱን በሳጥኑ ላይ ተተግብሯል 29 ኒውተን ለዚህ ጉዳይ መፈናቀሉ ይከናወናል. የሳጥኑ መፈናቀል 15 ሜትር ነው. አሁን የመፈናቀሉ እና የኃይል ማእዘኑ 45 ዲግሪ ነው.

በጉልበት የሚሰራውን ስራ መጠን አስሉ.

መፍትሄ፡- የተሰጠው መረጃ እ.ኤ.አ.

አስገድድ (ኤፍ) = 29 ኒውተን

በማፈናቀያው ቬክተር እና በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግል θ = 45 °

መፈናቀል በሃይል (መ) = 15 ሜትር ይታያል

እኛ እናውቃለን ፣

የሥራው ቀመር እ.ኤ.አ.

ወ = (F cosθ)d

የት,

ደብልዩ በጉልበት በመታገዝ የተሰራ ስራ ተብሎ ይገለጻል።

F እንደ ኃይል ይገለጻል።

θ በተፈናቃይ ቬክተር እና በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግል ተብሎ ይገለጻል።

 መ መፈናቀል በጉልበት እንደሚታይ ያመለክታል።

ወ = 29 x 15 x cos 45

ወ = 29 x 15 x 1/√2

ወ = 307.59 joule

አንድ ልጅ ከውጭ ሃይል በመተግበር ሳጥን ወሰደ። ልጁ በውጫዊ ሁኔታ ጉልበቱን በሳጥኑ ላይ ተተግብሯል 29 ኒውተን ለዚህ ጉዳይ መፈናቀሉ ይከናወናል. የሳጥኑ መፈናቀል 15 ሜትር ነው. አሁን የመፈናቀሉ እና የኃይል ማእዘኑ 45 ዲግሪ ነው.

ስለዚህ, በኃይል የሚሠራው ሥራ መጠን 307.59 ጁል ነው.

ማጠቃለያ:

በኃይል የሚሠራው የመፈናቀሉ መጠን እና አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የኃይሉ አካል በቦታ ኮምፓስ ውስጥ ያለው ውጤት ነው. ኃይሉ እና መፈናቀሉ በኮምፓሱ ተመሳሳይ ነጥብ ላይ ሲሆኑ በኃይሉ የተከናወኑ ሥራዎች እንደ አወንታዊ ይቆጥሩ።

ወደ ላይ ሸብልል