თქვენ უეჭველად გსმენიათ სიტყვა "ძალა", რომელიც ყველანაირი გზით გამოიყენება, უმეტესობა ან ცუდად განსაზღვრული ("ძალის ველი", "მაგნიტური ველის ძალა") ან არ უკავშირდება ფიზიკურ მეცნიერებას ("ძალის თამაში", "ბრძოლა ძალა. ")
ფიზიკაში ძალა არის ყველაფერი, რაც მოქმედებს მასის მქონე რაღაცის დასაჩქარებლად. არსებობს მთელი რიგი განტოლებები, რომლებიც უკავშირდება ძალას სხვა სიდიდეებთან, როგორიცაა სამუშაო, წნევა და ენერგია, მაგრამ ყველაზე მთავარიაF = მა, სადაც ნათქვამია, რომ მასამგანიცდის აჩქარებასაროდესაც ექვემდებარება წმინდა ძალასვ, მოქმედებს მითითებული სიდიდის მითითებული მიმართულებით.
იმის გამო, რომ ძალების სპეციფიკური მნიშვნელობების ცოდნა აუცილებელია ინჟინერიაში და მთელ მსოფლიოში სხვა ინდუსტრიებში, ძალზე ზუსტი განსაზღვრის ინსტრუმენტების მიღება მარტივია.
ძალის ერთეულები
SI (მეტრული) ძალების ერთეული არის ნიუტონი (N), ხოლო SI მასის და აჩქარების ერთეულებია კილოგრამები (კგ) და მეტრი წამში კვადრატში (მ / წმ)2). ამრიგად, N წარმოიქმნება ერთეული და ის ითარგმნება კგ მ / წმ-ზე2.
მას შემდეგ, რაც ნებისმიერი გრავიტაციული ველი ცდილობს დააჩქაროს ყველა მასა, მისი შედეგია ის, რასაც ადამიანები ყოველდღიურად უწოდებენ წონას. ამრიგად, საყოფაცხოვრებო ან ჯანდაცვის კლუბის მასშტაბები ერთგვარი ძალის საზომია, რადგან ის მიუხედავად იმისა
ჰუკის კანონი
ძალების მრიცხველების უმეტესობა უპირატესობას ანიჭებს პრინციპს, რომელსაც ჰუკის კანონი ჰქვია, რობერტ ჰუკის სახელობის მიხედვით, რომლის ნამუშევრებიც 1600-იან წლებში მიმდინარეობდა ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია და პრაქტიკულად ყველა სხვა საგამოძიებო სფერო ამ სწრაფი სამეცნიერო პერიოდის განმავლობაში პროგრესი
კანონში ნათქვამია, რომ მოცემული მანძილის ელასტიური მასალის (მაგალითად ზამბარის) გასაჭიმლად საჭირო ძალა პროპორციულია გაზაფხულის გაწონასწორებული მანძილიდან მისი წონასწორობის წერტილიდან:
უარყოფითი ნიშანი გულისხმობს, რომ ძალაეწინააღმდეგებამონაკვეთი, სიდიდის ტოლი, მაგრამ მანძილი ზუსტად საპირისპირო.
ჰუკის კანონის გამოყენება ძალის მრიცხველის გარდა
ჰუკის კანონი გამოიყენება ინჟინერიისა და მშენებლობის ყველა დარგში, რომლის დასახელება ან წარმოდგენაც კი შეგიძლიათ. საათის დამზადების პირველ დღეებში წყაროები ზუსტი ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად იყო მნიშვნელოვანი, რადგან მე –17 და მე –18 საუკუნეებში დროის ქრონომეტრაჟი ჯერ არ იყო GPS სინქრონიზაციის საკითხი.
ჰუკის კანონი გამოითქვა მსოფლიოში მანომეტრების (წნევის ლიანდაგების) დამზადებაში აკუსტიკა და სეისმურობა და XXI საუკუნის წინსვლა, ნანოტექნოლოგიის პროგრამებშიც. მაგრამ მისი სარგებლობა უბრალო ძალის მრიცხველში, ალბათ, დღესაც ახსნის უმარტივეს გზას.
ძალის საზომი: საგაზაფხულო მრიცხველი
ჰუკის კანონი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ჰორიზონტალურ ზედაპირზე მდებარე ზამბარაზე, ისეთი, რომ ობიექტზე მიზიდულობის ძალა გაწონასწორდეს ზედაპირის ზევით (ნორმალური ძალა) მიერ. თუ ზამბარის გაჭიმვისთვის საჭირო ძალა 1.5 მეტრია 300 N, შეგიძლიათ გამოთვალოთკჰუკის კანონში,გაზაფხულის მუდმივი:
F = -kx \ ნიშნავს 300 \ ტექსტს {N} = k (1.5 \ ტექსტი {მ}) \ გულისხმობს k = 200 \ ტექსტს {N / მ}
აძალის მრიცხველიამის ნაცვლად არის ვერტიკალური კონსტრუქცია და მას აქვს ზამბარა, რომელიც დაკალიბრებულია ისეთი, რომ მასა ექვემდებარება დედამიწის გრავიტაცია გაზაფხულს დაისვენებს (წონასწორობა) პოზიციიდან ქვემოთ, ცნობილი, ფიქსირებული გზით თანხა ამრიგად, ცნობილია, რომ 10 კგ მასას აქვს (1 კგ) წონა (9,81 მ / წმ)2) = 98.1 N და ძალის მრიცხველის ეტიკეტირება შესაძლებელია ამ პრინციპის შესაბამისად.
გაითვალისწინეთ, რომ ზამბარის ან ნებისმიერი ელასტიური საგნის უკვე გაჭიმულ მანძილზე ორჯერ გაჭიმვის მიზნით, ორჯერ უნდა იქნას გამოყენებული ძალა და ასე შემდეგ, ჰუკის კანონით ნაკარნახევი. სინამდვილეში, არცერთი მასალა არ არის სრულყოფილად ელასტიური და ყველა წყარო იშლება, ან "გაცვეთილი", ან ტრავმულად გატეხილი საკმარისი სტრესი ან დაძაბულობა.