ბორბლები ყოველდღიურ ცხოვრებაში
ჭაბურღილები, ლიფტები, სამშენებლო მოედნები, სავარჯიშო მანქანები და ღვედებით მოძრავი გენერატორები არის ეს პროგრამები, რომლებიც იყენებენ ამძრავებს, როგორც მანქანების ძირითად ფუნქციას.
ლიფტი იყენებს საწინააღმდეგო წონებს ამორტიზატორებით, რათა უზრუნველყოს მძიმე საგნების აწევა. ქამრით დამუშავებული გენერატორები გამოიყენება თანამედროვე პროგრამების სარეზერვო ენერგიის უზრუნველსაყოფად, როგორიცაა საწარმოო ქარხანა. სამხედრო ბაზები იყენებენ სარტყელძრავ გენერატორებს სადგურის ელექტროენერგიის მიწოდებაში, როდესაც არსებობს კონფლიქტი.
სამხედროები იყენებენ გენერატორებს სამხედრო ბაზებისთვის ელექტროენერგიის მიწოდებაზე, როდესაც არ არის გარე ელექტრომომარაგება. სარტყელზე ორიენტირებული გენერატორების გამოყენება უზარმაზარია. ბორბლები ასევე გამოიყენება სამშენებლო სამუშაოებში რთული სამუშაოების ასაწევად, მაგალითად, ადამიანი ძალიან მაღალ შენობებზე ასუფთავებს ფანჯრებს ან თუნდაც აშენებს ძალიან მძიმე საგნებს.
მექანიკა ქამრით ორიენტირებული გენერატორების მიღმა
ღვედის გენერატორები იკვებება ორი განსხვავებული რგოლის საშუალებით, რომლებიც მოძრაობენ წუთში ორი სხვადასხვა რევოლუციით, რაც ნიშნავს, თუ რამდენ ბრუნვას ასრულებს წამში წუთში.
რულეტების ორ სხვადასხვა RPM- ზე ბრუნვის მიზეზი არის ის, რომ ეს გავლენას ახდენს იმ პერიოდზე ან დროზე, რაც ბრუნვებს სჭირდება ერთი ბრუნვის ან ციკლის დასრულებისთვის. პერიოდს და სიხშირეს უკუპროპორციული კავშირი აქვთ, რაც ნიშნავს რომ პერიოდი გავლენას ახდენს სიხშირეზე, ხოლო სიხშირე მოქმედებს პერიოდზე.
სიხშირე აუცილებელი კონცეფციაა, რომ გესმოდეს კონკრეტული პროგრამების ჩართვისას და სიხშირე იზომება ჰერციში. ალტერნატივები ასევე არის pulley ორიენტირებული გენერატორის კიდევ ერთი ფორმა, რომელიც გამოიყენება ბატარეის დატენვისთვის იმ მანქანებში, რომლებიც დღეს მოძრაობენ.
გენერატორების მრავალი ტიპი იყენებს ალტერნატიულ დენადობას, ზოგიც იყენებს პირდაპირ დენადობას. პირველი პირდაპირი დენის გენერატორი ააშენა მაიკლ ფარადეიმ, რომელმაც აჩვენა, რომ ელექტროენერგიაც და მაგნეტიზმიც ერთიანი ძალაა, რომელსაც ელექტრომაგნიტური ძალა ეწოდება.
გრუნტის პრობლემები მექანიკაში
გრუნტის სისტემები გამოიყენება ფიზიკაში მექანიკის პრობლემებში. მექანიკაში მექანიკური პრობლემების გადაჭრის საუკეთესო გზაა ნიუტონის მეორე მოძრაობის კანონის გამოყენება და ნიუტონის მესამე და პირველი მოძრაობის კანონის გაგება.
ნიუტონის მეორე კანონი ამბობს:
F = მა
სად,ვარის წმინდა ძალისთვის, რომელიც არის ობიექტზე მოქმედი ყველა ძალების ვექტორული ჯამი. m არის ობიექტის მასა, რაც არის სკალარული სიდიდე, რაც ნიშნავს მასას მხოლოდ სიდიდეს. დაჩქარება ნიუტონის მეორე კანონს აძლევს ვექტორულ თვისებას.
პულლების სისტემის პრობლემების მოცემულ მაგალითებში საჭიროა ალგებრული ჩანაცვლების გაცნობა.
გადასაჭრელად ყველაზე მარტივი გრაგნილის სისტემა არის პირველადიეტვუდის მანქანაალგებრული ჩანაცვლების გამოყენებით. Pulley სისტემები, როგორც წესი, მუდმივი აჩქარების სისტემებია. ატვუდის მანქანა არის ერთიანი ხრახნიანი სისტემა, რომელსაც აქვს ორი წონა, რომლებიც ერთ წონას აქვს მიმაგრებული თითოეულ მხარეს. ეტვუდის მანქანასთან დაკავშირებული პრობლემები შედგება ორი წონის თანაბარი მასისა და ორი წონის არათანაბარი მასისაგან.
თუ ატვუდის მანქანა შედგება ერთი 50 კილოგრამი წონისგან ამძრაობის მარცხნივ და 100 კილოგრამი სიმძიმისგან მარჯვნივ, რა არის სისტემის აჩქარება?
დასაწყისისთვის, დახაზეთ სისტემის თავისუფალი მოქმედების ყველა დიაგრამა, მათ შორის დაძაბულობა.
ობიექტის მარჯვენა საავტომობილო
m_1 g-T = m_1 ა
სადაც T არის დაძაბულობისთვის და g არის აჩქარება მიზიდულობის გამო.
ობიექტის მარცხენა პულლი
თუ დაძაბულობა იწევს პოზიტიური მიმართულებით, დაძაბულობა არის დადებითი, საათის ისრის მიმართულებით (მოძრაობა) საათის ისრის როტაციასთან მიმართებაში. თუ წონა უარყოფითი მიმართულებით იწევს, ამიტომ წონა უარყოფითია, საათის ისრის საწინააღმდეგოდ (საწინააღმდეგო) საათის ისრის როტაციის მიმართ.
ამიტომ ნიუტონის მოძრაობის მეორე კანონის გამოყენება:
დაძაბულობა დადებითია, W ან m2g უარყოფითია შემდეგნაირად
T-m_2 g = m_2 ა
გადაჭრით დაძაბულობას.
T = m_2 გ + m_2 ა
ჩანაცვლება პირველი ობიექტის განტოლებაში.
\ დაწყება {გასწორება} & m_1g-T = m_1a \\ & m1 g- (m_2 g + m_2a) = m_1a \\ & m_1g-m_2g-m_2a = m_1a \\ & m_1g-m_2g = m_2a + m_1a \\ & (m_1-m_2) გ = (m_2 + m_1) a \\ & a = \ frac {m_1-m_2} {m_2 + m_1} g \ ბოლო {გასწორებული}
შეაერთეთ 50 კილოგრამი მეორე მასისთვის და 100 კგ პირველი მასისთვის
\ დაწყება {გასწორება} a & = \ frac {m_1-m_2} {m_2 + m_1} g \\ & = \ frac {100-50} {50 + 100} 9.8 \\ & = 3.27 \ ტექსტი {მ / წ} ^ 2 \ ბოლო {გასწორებული}
გრუნტის სისტემის დინამიკის გრაფიკული ანალიზი
თუ პულსის სისტემა გათავისუფლდა დანარჩენიდან ორი არათანაბარი მასით და აითვისეს სიჩქარეზე და დროის გრაფიკზე, წარმოქმნიდა წრფივ მოდელს, რაც ნიშნავს რომ ის არ შექმნის პარაბოლური მრუდის, არამედ დიაგონალის სწორ ხაზს წარმოშობა.
ამ გრაფიკის დახრა აწარმოებს აჩქარებას. თუ სისტემა დადგებოდა პოზიციაზე დროის გრაფიკზე, ის წარმოქმნიდა პარაბოლური მრუდი წარმოშობიდან, თუ იგი რეალიზდებოდა დანარჩენიდან. ამ სისტემის გრაფიკის დახრილობა წარმოქმნის სიჩქარეს, რაც ნიშნავს, რომ სიჩქარე იცვლება ბოლქვიანი სისტემის მოძრაობაში.
Pulley სისტემები და ხახუნის ძალები
აpulley სისტემა ხახუნისარის სისტემა, რომელიც ურთიერთქმედებს ზოგიერთ ზედაპირთან, რომელსაც აქვს წინააღმდეგობა, ანელებს ძრავის სისტემას ხახუნის ძალების გამო. ამ შემთხვევებში მაგიდის ზედაპირი წარმოადგენს წინააღმდეგობის ფორმას, რომელიც ურთიერთქმედებს პულლის სისტემაზე, ანელებს სისტემას.
შემდეგი მაგალითის პრობლემაა პულსის სისტემა, რომელზეც მოქმედებს ხახუნის ძალები. ხახუნის ძალა ამ შემთხვევაში არის მაგიდის ზედაპირი, რომელიც ურთიერთქმედებს ხის ბლოკთან.
50 კგ ბლოკი ეყრდნობა მაგიდას, ხახუნის კოეფიციენტია ბლოკსა და ტრასის მარცხენა მხარეს 0.3 მაგიდას შორის. მეორე ბლოკი საკიდის მარჯვენა მხარეს არის ჩამოკიდებული და მასა 100 კგ. რა არის სისტემის აჩქარება?
ამ პრობლემის გადასაჭრელად უნდა იქნას გამოყენებული ნიუტონის მესამე და მეორე მოძრაობის კანონები.
დაიწყეთ სხეულის თავისუფალი დიაგრამის ხატვით.
განიხილეთ ეს პრობლემა, როგორც ერთ განზომილებიანი და არა ორგანზომილებიანი.
ხახუნის ძალა ობიექტის მარცხნივ გაიწევს ერთი საწინააღმდეგო მოძრაობით. სიმძიმის ძალა პირდაპირ ქვემოთ ჩამოიწევა, ხოლო ნორმალური ძალა სიმძიმის ტოლი სიმძიმის ძალის საპირისპირო მიმართულებით გაიწევს. დაძაბულობა მარჯვნივ დაიწევა ბოლქვის მიმართულებით საათის ისრის მიმართულებით.
ობიექტი ორი, რომელიც არის ჩამოკიდებული მასა ამძრაობის მარჯვნივ, ექნება დაძაბულობის აწევა საათის ისრის საწინააღმდეგოდ და სიმძიმის ძალა საათის ისრის მიმართულებით.
თუ ძალა ეწინააღმდეგება მოძრაობას, ეს იქნება უარყოფითი, ხოლო თუ ძალა მოძრაობს, ის პოზიტიური იქნება.
შემდეგ, დაიწყეთ მაგიდაზე დასვენებულ პირველ ობიექტზე მოქმედი ყველა ძალების ვექტორული ჯამის გაანგარიშება.
ნორმალური ძალა და სიმძიმის ძალა წყდება ნიუტონის მოძრაობის მესამე კანონის შესაბამისად.
F_k = \ mu_k F_n
სადაც ფკ არის კინეტიკური ხახუნის ძალა, რაც ნიშნავს მოძრავ ობიექტებს და uკ არის ხახუნის კოეფიციენტი და Fn არის ნორმალური ძალა, რომელიც მიდის პერპენდიკულარულად იმ ზედაპირზე, რომელზეც ობიექტი ისვენებს.
ნორმალური ძალა სიდიდის ტოლი იქნება სიმძიმის ძალის, ამიტომ,
F_n = მგ
სადაც ფნ არის ნორმალური ძალა და m არის მასა და g არის აჩქარება სიმძიმის გამო.
გამოიყენეთ ნიუტონის მეორე მოძრაობის კანონი ობიექტისთვის, რომელიც დრაივის მარცხნივ მდებარეობს.
F_ {net} = მა
ხახუნის წინააღმდეგია მოძრაობის დაძაბულობა მოძრაობით მიმდინარეობს, ამიტომ,
- \ mu_k F_n + T = m_1a
შემდეგ იპოვნეთ ორი ობიექტის მოქმედი ყველა ძალის ვექტორული ჯამი, რომელიც მხოლოდ ის ძალაა გრავიტაცია პირდაპირ მოძრაობს და დაძაბულობა ეწინააღმდეგება მოძრაობას საათის ისრის საწინააღმდეგოდ მიმართულება
ამიტომ,
F_g-T = m_2a
დაძაბულობის ამოხსნა პირველი განტოლებით, რომელიც იქნა მიღებული.
T = \ mu_k F_n + m_1 ა
შეცვალეთ დაძაბულობის განტოლება მეორე განტოლებაში, ამიტომ,
F_g- \ mu_k F_n-m_1a = m_2a
შემდეგ ამოხსენით აჩქარება.
\ დაწყება {გასწორება} & F_g- \ mu_k F_n-m_1a = m_2a \\ & m_2g- \ mu_k m_1 g = (m_1 + m_2) a \\ & a = g \ frac {m_2- \ mu_km_1} {m_2 + m_1} \ დასრულება { გასწორებული}
დაამატეთ მნიშვნელობები.
a = 9,81 \ frac {100-0,3 (50)} {100 + 50} = 5,56 \ ტექსტი {მ / წ} ^ 2
Pulley სისტემები
Pulley სისტემები გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ნებისმიერი ადგილიდან გენერატორებით დამთავრებული მძიმე საგნების აზიდვით. რაც ყველაზე მთავარია, ფოლაკები ასწავლიან მექანიკის საფუძვლებს, რაც სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ფიზიკის გასაგებად. პულლის სისტემების მნიშვნელობა აუცილებელია თანამედროვე ინდუსტრიის განვითარებისათვის და ძალიან ხშირად გამოიყენება. ფიზიკის შრატი გამოიყენება სარტყელზე მომუშავე გენერატორებისა და ალტერნატორებისთვის.
ღვედით ამოძრავებული გენერატორი შედგება ორი მბრუნავი ხრახნისგან, რომლებიც ბრუნავენ ორ განსხვავებულ RPM- ზე, რომლებიც გამოიყენება ბუნებრივი კატასტროფის შემთხვევაში აღჭურვილობის ან ენერგიის ზოგადი საჭიროებების მისაღებად. დრაივები გამოიყენება ინდუსტრიაში, როდესაც მუშაობენ გენერატორებთან ენერგიის სარეზერვო ასლის შესაქმნელად.
მექანიკის მექანიზმების პრობლემები ყველგან გვხვდება დატვირთვის გაანგარიშებიდან, დიზაინის ან მშენებლობის დროს ლიფტები ღვედის დაძაბულობის გამოსათვლელად, მძიმე ობიექტის მოხსნისას ბოლქვით, ასე რომ ღვედი არ აკეთებს ამას შესვენება Pulley სისტემა არ გამოიყენება მხოლოდ ფიზიკის პრობლემები, რომლებიც გამოიყენება თანამედროვე მსოფლიოში დღეს დიდი რაოდენობით პროგრამები.