የተጣራ ሃይል መጠን፡ 7 ጠቃሚ እውነታዎች

ከብዙ ኃይሎች ጋር ተመሳሳይ ውጤት የሚያመነጨው ነጠላ ኃይል የውጤት ኃይል መጠን ነው. በሰውነት ላይ የሚሠሩ ኃይሎች ሁሉ ድምር ነው።

የአንድን ነገር እንቅስቃሴ ለመረዳት የንፁህ ሃይልን መጠን እንዴት ማግኘት እንደሚቻል ማወቅ አስፈላጊ ነው። አንድ አካል የሚያጋጥማቸው ሃይሎች ሁሉ የንፁህ ሃይሉን መጠን ለማወቅ ያጠቃልላሉ። መሆን አስገድድ ሀ ቬክተር ብዛት, መመሪያን ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው.

በሰው አካል ላይ የሚሠራውን የተጣራ ሃይል ከማሰሉ በፊት የነጠላ ሃይሎች መጠን መታወቅ አለበት። ኃይሉ የሚሰላው ከኒውተን ሁለተኛ የእንቅስቃሴ ህግ የተገኘውን ቀመር በመጠቀም ነው።

ኤፍ = ማ

እዚህ,

m = የሰውነት ክብደት

ሀ = በጉልበት የተፈጠረ ማፋጠን።

ለምሳሌ, የጅምላ 3 ኪ.ግ አካል በ 4 ሜትር / ሰ ፍጥነት ያፋጥናል. ኃይሉን ለማግኘት, ከላይ ባለው ቀመር ውስጥ የጅምላ እና የፍጥነት ዋጋዎችን እንተካለን.

ስለዚህ ፣ እኛ እናገኛለን ፣

ረ = 3*4

ኤፍ = 12 ኤን

የአንድን ኃይል መጠን ለማወቅ ይህ ሁኔታ ነው. የንፁህ ሃይል መጠንን ለማግኘት ሁሉም እንደዚህ ያሉ የተናጥል ኃይሎች ተጠቃለዋል ። በተመሳሳዩ አቅጣጫ የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች አዎንታዊ ተደርገው ይወሰዳሉ, በተቃራኒው አቅጣጫ የሚንቀሳቀሱት ግን አሉታዊ ናቸው.

የተለያዩ ሁኔታዎችን በመመርመር የተጣራ ኃይልን እንዴት ማግኘት እንደሚችሉ ይረዱ;

• በትይዩ እና በተመሳሳይ አቅጣጫ የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች
• በትይዩ እና በተቃራኒ አቅጣጫዎች የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች
• ትይዩ ያልሆኑ ኃይሎች

በትይዩ እና በተመሳሳይ አቅጣጫ የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች

ሁለቱ ሃይሎች ወደ አንድ አቅጣጫ ሲሄዱ ውጤቱን ለማግኘት ግዝፈታቸው ይጨምራል።

ይህ ቀላሉ ቅጽ ነው የውጤቱ ኃይል መጠን. በ ውስጥ የሚሠራው የውጤት ኃይል ከሌሎቹ ኃይሎች አቅጣጫ ጋር ተመሳሳይ ነው.

ረ = ረ₁ + ረ₂

ሁለት የ 4 N እና 2 N ኃይሎች በአንድ አቅጣጫ እና እርስ በርስ ትይዩ ይሠራሉ እንበል. የተጣራ ኃይል ይሆናል;

ረ = ረ₁ + ረ₂

F = 4+2 = 6N

ስለዚህ የንጹህ ኃይል መጠን 6 N ይሆናል.

በትይዩ እና በተቃራኒ አቅጣጫዎች የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች

በትይዩ እና በተቃራኒ አቅጣጫዎች የሚንቀሳቀሱ ሀይሎች የንፁህ ሃይሉን መጠን ለማወቅ ይቀነሳሉ። የውጤቱ ኃይል ከኃይሉ ከፍተኛ መጠን ጋር በተመሳሳይ አቅጣጫ ይሠራል.

ከተሰጠ የውጤቱ መጠን ቀመር;

ረ = ረ₁ - ረ₂

ለምሳሌ፣ የ 7 N ሃይል ወደ ፊት ይሰራል፣ የ 4 N ሃይል ግን ወደ ኋላ ይመለሳል። 7 N ኃይልን ወደ አወንታዊ እና 4 N ኃይል ወደ አሉታዊነት እንወስዳለን. ስለዚህ, የውጤቱ ኃይል ይሆናል;

ረ = ረ₁ - ረ₂ = 7-4 = 3N

እዚህ ያለው የተጣራ ኃይል 3 N ነው እና ከ 7 N ኃይል ጋር ተመሳሳይ በሆነ ወደፊት አቅጣጫ ይሠራል.

በዚህ ሌላ ምሳሌ, 7 N እና 3 N ኃይል ወደ ፊት አቅጣጫ ይሠራሉ እና አዎንታዊ ተወስደዋል. የ 4 N ኃይል ወደ ኋላ አቅጣጫ ይሠራል እና አሉታዊ ምልክት ያገኛል። ስለዚህ, የውጤቱ ኃይል እንደሚከተለው ይሰላል;

ረ = ረ₁ + ረ₂ - ረ₃ = 7+ 3 - 4 = 6 N

የ 6 N የውጤት ኃይል ወደ ፊት አቅጣጫ ይሠራል.

ትይዩ ያልሆኑ ኃይሎች

ኃይሎቹ ትይዩ ያልሆኑ ወይም ባለ 2-ልኬት ወይም ባለ 3-ልኬት አውሮፕላን ሲሆኑ ኃይሎቹን በቀጥታ መጨመር አንችልም። የንፁህ ሃይል መጠን ከሶስቱ የቬክተር መጨመሪያ ህጎች ውስጥ ማንኛውንም በመጠቀም ይሰላል;

• የሶስት ማዕዘን ህግ
• Parallelogram ሕግ
• ባለብዙ ጎን ህግ

የሶስት ማዕዘን ህግ

ሁለቱ የቬክተር ሃይሎች እንደ ትሪያንግል ጎን ሆነው መወከል ሲችሉ፣ ሶስተኛው ወገን የውጤቱን ሃይል መጠን ይሰጣል። ይህ የውጤት ቬክተርን ለማግኘት የሶስት ማዕዘን ህግ እንደሆነ ይታወቃል.

እንደሚታየው ሁለት የ P እና Q ኃይሎች ተሰጥተዋል እንበል። አሁን የመጀመሪያው እርምጃ የሃይል መስመርን መሳል እና ከዚያ ከመጨረሻው, ሁለተኛውን ኃይል መሳብ ነው. ትሪያንግል በማጠናቀቅ ላይ, ሶስተኛው ጎን የውጤቱን ኃይል መጠን ይሰጣል.

vec{R} =vec{P}+vec{Q}

የውጤት ኃይል ቀመርን ለማውጣት፣ ከላይ ያለውን ሥዕላዊ መግለጫ ይመልከቱ።

የፓይታጎረስ ቲዎረምን በመጠቀም ፣

BO² = ኦ.ሲ² + ሲ.ቢ²

ይህ ቀመር 1 ይሁን።

ትሪግኖሜትሪ በመጠቀም, እናገኛለን;

cos θ = AC/BA

AC = BA cos θ

እንደገና;

ኃጢአት θ = BC/AB

የ AC እና እሴቶችን መተካት ዓ.ዓ. በ (eqn. 1);

R² = (P+Q cos θ)² + (Q sin θ)²

ስለዚህ,

አር = ፒ² +2 PQ cos θ + ጥ²

ይህ እኩልታ የንፁህ ኃይልን መጠን ለማስላት ጥቅም ላይ ይውላል.

ለምሳሌ, ሁለት የቬክተር ሃይሎች እንደሚታየው በአንድ ማዕዘን ላይ እርስ በርስ ይጣጣማሉ.

የውጤቱ ኃይል እንደሚከተለው ይሰጠዋል;

አር = √ፒ²+ 2PQ cos θ + ጥ² = 100 + 2 (10*5) cos 60 + 25 = 13.2 N

Parallelogram ሕግ

ሁለት የቬክተር ሃይሎች እንደ ትይዩአዊ አጎራባች ጎኖች ሊወከሉ በሚችሉበት ጊዜ, ከዚያም መጨመር የሚከናወነው በትይዩ ህግ መሰረት ነው.

ከላይ ባለው ሥዕል ላይ ሁለቱ ኃይሎች P እና Q ተሰጥተዋል. እነዚህ ሁለት ሃይሎች የተደረደሩ እና የሚወከሉት እንደ ABCD ትይዩ ነው። የትይዩው ሰያፍ AC የP እና Q የውጤት ሃይል መጠን ይሆናል።

የመደመር ትይዩ ህግን ቀመር ለማውጣት ከላይ ያለውን ምስል ይመልከቱ።

እንደ የመደመር ትሪያንግል ህግ በተመሳሳይ መንገድ እንቀጥላለን ፣

ባለብዙ ጎን ህግ

ባለብዙ ጎን ሃይሎች ህግ ብዙ ሃይሎች በአንድ ነጥብ ላይ ሲሰሩ የውጤት ሃይል የሚሰላው ፖሊጎን በመወከል እንደሆነ ይናገራል። ኃይሎቹን ሲቀላቀሉ፣ ፖሊጎኑን የሚዘጋው የመጨረሻው ጎን የንፁህ ሃይሉን መጠን እና አቅጣጫ ይሰጣል። በሶስት አቅጣጫዊ አውሮፕላን ውስጥ ለሚሰሩ ኃይሎች ተፈጻሚ ይሆናል. ለተሰጠው ሁኔታ የውጤት ኃይል;

R^- = ረ₁ + ረ₂ + ረ₃ + ረ₄

ተደጋጋሚ ጥያቄ (ተደጋጋሚ ጥያቄዎች)

የተጣራ ሃይል መጠን ምን ያህል ነው?

የኃይሉ መጠን ወይም ጥንካሬ እንደ መጠኑ ይታወቃል.

በሰውነት ላይ የሚሠሩ ኃይሎች ሁሉ ድምር የሆነው የውጤት ኃይል የንጹሕ ኃይል መጠን ነው። ነጠላ የውጤት ኃይል በአንድ ነገር ላይ እንደ ሌሎቹ ሁሉ ጥምረት ተመሳሳይ ተጽእኖ ይኖረዋል. ለምሳሌ, አንድ ሳጥን ለማንሳት ሁለት ሰዎች ያስፈልጋሉ, ነገር ግን አንድ አካል ገንቢ ብቻውን ሳጥኑን ማንሳት ይችላል. በእሱ የሚገፋው ኃይል የሌሎቹ ሁለት ሰዎች ውጤት ይሆናል.

የተጣራ ኃይልን መጠን እንዴት ማግኘት ይቻላል?

በአንድ የተወሰነ አካል ላይ የሚሠሩ ኃይሎች ጠቅላላ ድምር የንጹህ ኃይል መጠን እንደሆነ ይታወቃል.

የንፁህ ሃይልን መጠን ለማወቅ ሰውነት የሚያጋጥማቸው ሃይሎች በሙሉ ተደምረዋል። ወደፊት የሚደረጉ ኃይሎች እንደ አወንታዊ ተደርገው ይወሰዳሉ, በተመሳሳይ ጊዜ በተቃራኒው አቅጣጫ የሚሠራው አሉታዊ ነው.

ለምሳሌ, ከላይ ባለው ስእል, የ 10 N ኃይል ወደ ፊት አቅጣጫ ይሠራል; ስለዚህ, አዎንታዊ ምልክት ይኖረዋል. የ 5 N ኃይል አሉታዊ ምልክት ይኖረዋል. ኃይሎቹን በመጨመር, እናገኛለን;

ረ = ረ₁ - ረ₂ = 10-5 = 5N

የንጹህ ኃይል 5 N ይሆናል እና ከ 10 N ጋር ተመሳሳይ በሆነ አቅጣጫ ይሠራል.

የተጣራ ሃይል ከዜሮ ጋር የሚተካከለው መቼ ነው?

የውጤቱ ኃይል እንደ ሚዛናዊ እና ያልተመጣጠነ ኃይል ይለያል.

የውጤት ኃይል መጠን ከዜሮ ጋር ሲመሳሰል, ሚዛናዊ ኃይል በመባል ይታወቃል, እና በሌሎች ሁኔታዎች, ሚዛናዊ አይደለም. ኃይሎቹ በተቃራኒ አቅጣጫ ሲንቀሳቀሱ ነገር ግን እኩል መጠን ሲኖራቸው ሚዛናዊ ይሆናሉ። ስለዚህ, ኃይሎቹ ሚዛናዊ ይሆናሉ, እና እቃው በእረፍት ወይም በእንቅስቃሴ ላይ ይቆያል. ማፋጠን አይኖርም። ለምሳሌ በጠረጴዛ ላይ የተቀመጠው መጽሐፍ ከዜሮ ጋር እኩል የሆነ የተጣራ ኃይል አለው.

ምንድ ናቸው? ሶስት የቬክተር ሃይል መደመር ህጎች?

የቬክተር መጠኖች ከግዙፉ ጋር አቅጣጫ ያላቸው ናቸው.

ኃይሎች የመደመር የቬክተር ሕግ ናቸው;

የሶስት ማዕዘን ህግ፡- ሁለት ቬክተሮች የሶስት ማዕዘኑ ጎን ሆነው ሊወከሉ ሲችሉ፣ ሶስተኛው ወገን የውጤቱን ሃይል መጠን ያመነጫል።

ፓራሌሎግራም ህግ፡- ሁለቱ ቬክተሮች እንደ ትይዩው አጎራባች ጎን ሲወከሉ፣ ዲያግናል የኃይሎችን አቅጣጫ እና መጠን ይወክላል።

ባለ ብዙ ጎን ህግ፡- ብዙ ሃይሎች በአንድ ነጥብ ላይ ሲሰሩ ፖሊጎኑን በማጠናቀቅ የውጤቱ ሃይል ይፈጠራል።

ሁልጊዜ አለ ከአንድ በላይ ኃይል በሰውነት ላይ ይሠራል?

በሶስተኛው የእንቅስቃሴ ህግ መሰረት እያንዳንዱ ድርጊት እኩል ምላሽ አለው.

ስለዚህ ለእያንዳንዱ ሃይል እኩል የሆነ ተቃዋሚ ወይም ተቃዋሚ ይኖራል። ስለዚህ በኒውተን ህግ መሰረት ሁሉም ሀይሎች ጥንዶች ሆነው እንደሚሰሩ ተረጋግጧል። ሁል ጊዜ በአንድ ነገር ላይ የሚሰሩ ከአንድ በላይ ሃይሎች አሉ። ለምሳሌ፣ በጠረጴዛ ላይ የተቀመጠ ሳጥን ወደ ታች የሚጎትተውን የስበት ኃይል ያጋጥመዋል፣ ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ፣ ወደ ላይ የሚሠራ መደበኛ ሃይል ብቅ ይላል እና ሳጥኑ በሳጥኑ ላይ እንዲረጋጋ ያደርገዋል።