თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ პულირების სისტემების ძალა და მოქმედება ნიუტონის მოძრაობის კანონების გამოყენებით. მეორე კანონი მუშაობს ძალით და აჩქარებით; მესამე კანონი მიუთითებს ძალების მიმართულებას და როგორ აბალანსებს დაძაბულობის ძალა სიმძიმის ძალას.
ბორბლები: აღმართი და დაწევა
პულლე არის დამონტაჟებული მბრუნავი ბორბალი, რომელსაც აქვს მრუდი ამოზნექილი რგოლი თოკით, ქამრით ან ჯაჭვით, რომელსაც შეუძლია ბორბლის პირას გადაადგილება გამწევ ძალის მიმართულების შესაცვლელად. ის ცვლის ან ამცირებს ძალისხმევას მძიმე ობიექტების გადასაადგილებლად, როგორიცაა საავტომობილო ძრავები და ლიფტები. ძირითადი პულლის სისტემა ერთ ობიექტს უკავშირდება, ხოლო მაკონტროლებელი ძალა, მაგალითად, ადამიანის კუნთებიდან ან ძრავადან, მეორე ბოლოდან. ატვუდის დვრილის სისტემას აქვს დვრილის თოკის ორივე ბოლო დაკავშირებული ობიექტებთან. თუ ორ ობიექტს აქვს ერთი და იგივე წონა, უჯრა არ იმოძრავებს; ამასთან, ორივე მხრიდან პატარა ბუქსით მათ ერთი ან მეორე მიმართულებით გადაადგილდება. თუ დატვირთვები განსხვავებულია, უფრო მძიმე დაჩქარდება, ხოლო მსუბუქი დატვირთვა.
ძირითადი Pulley სისტემა
ნიუტონის მეორე კანონი, F (ძალა) = M (მასა) x A (აჩქარება) მიიჩნევს, რომ ამძრაობას არა აქვს ხახუნი და თქვენ უგულებელყოფთ ამძრავის მასას. ნიუტონის მესამე კანონი ამბობს, რომ ყოველი მოქმედებისათვის თანაბარი და საპირისპირო რეაქციაა, ამიტომ მთლიანი ძალა სისტემის F ტოლი იქნება ძალა თოკში ან T (დაძაბულობა) + G (სიმძიმის ძალა) დატვირთვა. საბაზისო რგოლის სისტემაში, თუ მასაზე მეტი ძალა მოახდინეთ, თქვენი მასა დააჩქარებს, რის შედეგადაც F უარყოფითი იქნება. თუ მასა ჩქარდება, F დადებითია.
თოკში დაძაბულობის გამოთვლა შემდეგი განტოლების გამოყენებით: T = M x A. ოთხი მაგალითი, თუ თქვენ ცდილობთ იპოვოთ T ძირითადი პულლის სისტემაში, რომელსაც აქვს 9 გ მასა და აჩქარებს ზემოთ 2 მ / წმ-ზე, მაშინ T = 9g x 2m / s² = 18gm / s² ან 18N (ნიუტონი).
გამოთვალეთ გრავიტაციით გამოწვეული ძალა საბაზო პულლის სისტემაზე შემდეგი განტოლების გამოყენებით: G = M x n (გრავიტაციული აჩქარება). გრავიტაციული აჩქარება მუდმივი ტოლია 9.8 მ / წმ. მასა M = 9g, ასე რომ G = 9g x 9,8 m / s² = 88,2gm / s², ან 88,2 ნიუტონი.
ახლახანს დაანგრიეთ დაძაბულობა და გრავიტაციული ძალა თავდაპირველ განტოლებაში: -F = T + G = 18N + 88.2N = 106.2N. ძალა უარყოფითია, რადგან სატვირთო სისტემაში ობიექტი მაღლა აჩქარებს. ძალისგან ნეგატივი გადადის ხსნარზე, ასე რომ F = -106,2N.
Atwood Pulley სისტემა
განტოლებები, F (1) = T (1) - G (1) და F (2) = -T (2) + G (2), დავუშვათ, რომ ამძრაობას არ აქვს ხახუნი და მასა. იგი ასევე მიიჩნევს, რომ მასა ორი უფრო დიდია, ვიდრე მასა ერთი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, შეცვალეთ განტოლებები.
გამოთვალეთ დაძაბულობის პულტის სისტემის ორივე მხარეს კალკულატორის გამოყენებით შემდეგი განტოლებების ამოხსნის მიზნით: T (1) = M (1) x A (1) და T (2) = M (2) x A (2). მაგალითად, პირველი ობიექტის მასა უდრის 3g, მეორე ობიექტის მასა 6g და თოკის ორივე მხარეს აქვს იგივე აჩქარება, რომელიც უდრის 6.6m / s². ამ შემთხვევაში, T (1) = 3g x 6.6m / s² = 19.8N და T (2) = 6g x 6.6m / s² = 39.6N.
გამოთვალეთ გრავიტაციით გამოწვეული ძალა საბაზო პულლის სისტემაზე შემდეგი განტოლების გამოყენებით: G (1) = M (1) x n და G (2) = M (2) x n. გრავიტაციული აჩქარება n არის მუდმივი, ტოლი 9.8 მ / წმ. თუ პირველი მასა M (1) = 3g და მეორე მასა M (2) = 6g, მაშინ G (1) = 3g x 9,8 m / s² = 29,4N და G (2) = 6g x 9,8 m / s² = 58,8 ნ.
თავდაპირველ განტოლებებში ჩასვით ორივე ობიექტისთვის ადრე გათვლილი დაძაბულობები და გრავიტაციული ძალები. პირველი ობიექტისთვის F (1) = T (1) - G (1) = 19.8N - 29.4N = -9.6N და მეორე ობიექტისთვის F (2) = -T (2) + G (2) = -39,6 N + 58,8 N = 19,2 N ის ფაქტი, რომ მეორე ობიექტის ძალა უფრო მეტია ვიდრე პირველი ობიექტი და რომ პირველი ობიექტი უარყოფითია, რომ პირველი ობიექტი მაღლა აჩქარებს, ხოლო მეორე ობიექტი მოძრაობს ქვევით
რაც დაგჭირდებათ
- კალკულატორი
- ობიექტის წონა ან ობიექტების წონა, რომელიც გამოიყენება პულლის სისტემაში