ወግ አጥባቂ ዘይቤ

ወግ አጥባቂ ዘይቤ እንደ ስበት ያለ ኃይል ስም አይደለም፣ የግጭት ኃይል ወዘተ. ወግ አጥባቂ ኃይል የአንድን ኃይል ባህሪ ይገልጻል። አንድ ኃይል በአንድ ነገር ላይ የሚያደርገው አጠቃላይ ሥራ፣ ዕቃው ወደ መጀመሪያው ቦታው እስኪመለስ ድረስ ከዋናው ቦታው በሚንቀሳቀስበት ጊዜ፣ ኃይሉ ወግ አጥባቂ ኃይል ከሆነ፣ ኃይሉ ወግ አጥባቂ ኃይል ነው። አንድ ኃይል ወግ አጥባቂ ነው የሚባለው በአንድ ነገር ላይ የሚያደርገው ሥራ ዕቃው በሚወስደው መንገድ ላይ ሳይሆን በመጀመሪያ እና በመጨረሻ ቦታው ላይ በሚኖረው ለውጥ ላይ ብቻ ከሆነ ነው።

የወግ አጥባቂ ዘይቤ ፍቺ ቀድሞውኑ ከተረዱ ለመረዳት ቀላል ነው። በፊዚክስ ውስጥ የሥራ ግንዛቤ. የወግ አጥባቂ ኃይልን ጽንሰ-ሀሳብ ለመረዳት የሚከተሉትን ሁለት የምሳሌ ጥያቄዎች ያጠኑ።

 ምሳሌ 1

አንድ ነገር በአቀባዊ ወደ ላይ ሲንቀሳቀስ እና ከዚያም እቃው በአቀባዊ ወደታች ወደ መጀመሪያው ቦታው እንደሚንቀሳቀስ አስብ።

አንድ ነገር ወደ ላይ ሲንቀሳቀስ የነገሩ የመፈናቀል አቅጣጫ ወደ ላይ ሲሆን የስበት ኃይል ወይም ክብደት (w) አቅጣጫ ደግሞ ወደ ታች ነው። የነገሩ የመፈናቀል አቅጣጫ ከስበት ኃይል አቅጣጫ ተቃራኒ ነው፣ ስለዚህ የስበት ኃይል አሉታዊ ስራ ይሰራል።

W₁ = Fs s = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh

አንድ ነገር ወደ መጀመሪያው ቦታው ወደታች ሲንቀሳቀስ፣ የነገሩ የመፈናቀል አቅጣጫ ወደታች ሲሆን የስበት ኃይል አቅጣጫም ወደታች ነው። የነገሩ የመፈናቀል አቅጣጫ ከስበት ኃይል አቅጣጫ ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ስለዚህ የስበት ኃይል አዎንታዊ ስራ ይሰራል።

W₂ = Fs s = wh (cos 0) = wh (1) = wh

አንድ ነገር ወደ ላይ እና ወደ ታች በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የስበት ኃይል በአንድ ነገር ላይ የሚሠራው አጠቃላይ ሥራ ከዜሮ ጋር እኩል ነው።

W_ጠቅላላ = ወ₁ + ወ₂ = – wh + wh = 0

ለምሳሌ፣ የአንድ ነገር ክብደት (ሜ) = 1 ኪ.ግ፣ የስበት ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ² እና ቁመት (h) = 1 ሜትር ከዚያ W₁ = -10 ጁልስ እና ደብሊው₂ = 10 ጁልስ። ጠቅላላ ስራ = – 10 ጁልስ + 10 ጁልስ = 0

ምሳሌ 2

ከሸለቆ ወደ ጫፍ የሚንቀሳቀስ እና ከዚያም ወደ ሸለቆው የሚመለስን ነገር አስብ።

አንድ ነገር በተዘነበለ አውሮፕላን ላይ እስካለ ድረስ፣ የስበት ኃይል አግድም አካል (w sin theta) ብቻ በነገሩ ላይ ይሰራል። አንድ ነገር ከሸለቆው ወደ ተዘነበለው አውሮፕላን አናት ሲንቀሳቀስ፣ የመፈናቀሉ አቅጣጫ ከስበት ኃይል አግድም አካል (w sin theta) አቅጣጫ ተቃራኒ ነው፣ ስለዚህ የስበት ኃይል አሉታዊ ስራ ይሰራል።

ከሸለቆው ወደ ጫፍ ሲንቀሳቀስ በአንድ ነገር ላይ የስበት ኃይል የሚሠራው ሥራ።

W₁ = – Fs s = – (w sin theta)(s) = – ws sin theta

ምክንያቱም sin theta = h / s ወይም h = s sin theta ከዚያ በላይ ያለው ቀመር ወደ ተቀይሯል

W₁ = – wh = – mgh

አንድ ነገር ከአንድ ጫፍ ወደ ሸለቆ ሲንቀሳቀስ፣ መፈናቀሉ ከስበት ኃይል አግድም አካል ጋር በተመሳሳይ አቅጣጫ ነው፣ ስለዚህ የስበት ኃይል አዎንታዊ ስራ ይሰራል።

W₂ = wh = mgh

ጠቅላላ ጥረት

ድምር = – mgh + mgh = 0

ለምሳሌ፣ የአንድ ነገር ክብደት (ሜ) = 1 ኪ.ግ፣ የስበት ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ² እና ቁመት (h) = 1 ሜትር ከዚያ W₁ = -10 ጁልስ እና ደብሊው₂ = 10 ጁልስ። ጠቅላላ ስራ = – 10 ጁልስ + 10 ጁልስ = 0

በምሳሌ 2 ላይ በተጠቀሰው ቀመር መሠረት፣ አንድ ነገር በተዘነበለ አውሮፕላን ላይ ሲንቀሳቀስ የስበት ኃይል በአንድ ነገር ላይ የሚሠራው ሥራ የs ርቀት በነገሩ ላይ ከሚሠራው የስበት ኃይል ጋር ተመሳሳይ ነው ብሎ መደምደም ይቻላል።

ስለዚህ የስበት ኃይል የሚሠራው ሥራ የተመካው በተጓዘበት መንገድ ላይ ሳይሆን በከፍታ ለውጥ ላይ ብቻ ነው። በሌላ አነጋገር፣ የተከናወነው ሥራ የስበት ኃይል የሚወሰነው በመነሻ ቦታው እና በመጨረሻው ቦታ ላይ ብቻ ነው።

እነዚህ ሁለት ምሳሌዎች የስበት ኃይል ወግ አጥባቂ ኃይል መሆኑን ያሳያሉ። አንድ ኃይል ሁለት ሁኔታዎችን የሚያሟላ ከሆነ ወግ አጥባቂ ኃይል ነው። በመጀመሪያ፣ አንድ ነገር ከመጀመሪያው ቦታው እስኪወጣ ድረስ በአንድ ነገር ላይ የሚያደርገው ኃይል ጠቅላላ ሥራ ከዜሮ ጋር እኩል ነው (ምሳሌ 1ን ያወዳድሩ)። ሁለተኛ፣ በአንድ ነገር ላይ ያለው ኃይል ያደረገው ጠቅላላ ሥራ ዕቃው በሚወስደው መንገድ ላይ ሳይሆን በአቀማመጥ ለውጥ ላይ የተመሰረተ ነው (ምሳሌ 2ን ያወዳድሩ)።

በወግ አጥባቂ ኃይሎች ውስጥ የተካተቱ አንዳንድ ኃይሎች የስበት ኃይል፣ የኤሌክትሪክ ኃይል፣ መግነጢሳዊ ኃይል ናቸው።

ምሳሌ 3

የኩሎምብ ኃይል እና የስበት ኃይል ወግ አጥባቂ ኃይሎች ናቸው።

ምክንያቱም

የኩሎምብ ኃይል እና የስበት ኃይል ከርቀቱ ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ተመጣጣኝ ናቸው።

ውይይት

የኤሌክትሪክ ኃይልና የስበት ኃይል ወግ አጥባቂ ኃይሎች ናቸው፣ መጠናቸው ከርቀቱ ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ተመጣጣኝ ስለሆነ አይደለም። ሁለቱም ወግ አጥባቂ ኃይሎች ናቸው ምክንያቱም በእነዚህ ሁለት ኃይሎች ተጽዕኖ ስር ጭነት ለመሸከም የሚደረገው ሥራ በተጓዘበት መንገድ ወይም መንገድ ላይ ሳይሆን በጭነቱ የመጀመሪያ እና የመጨረሻ አቀማመጥ ላይ ብቻ የተመካ ነው።

አንድ ኃይል ወግ አጥባቂ ኃይል ሲሆን በአንድ ነገር ላይ የሚሰራ ከሆነ...

(1) የሚወሰነው በመነሻ ሁኔታ እና በመጨረሻው ሁኔታ ላይ ብቻ ነው

(2) የነገሩን እምቅ ኃይል ከመቀየር ጋር ተመሳሳይ ነው

(3) በእንቅስቃሴው መንገድ ቅርፅ ላይ የተመሰረተ አይደለም

(4) እምቅ ኃይል ላይ በሚደረጉ ለውጦች ላይ የተመሰረተ አይደለም

ውይይት

አንድ ኃይል በአንድ ነገር ላይ የሚሰራ ከሆነ ወግ አጥባቂ ኃይል ነው።

(1) የሚወሰነው በመነሻ ሁኔታ እና በመጨረሻው ሁኔታ ላይ ብቻ ነው

(3) በእንቅስቃሴው መንገድ ቅርፅ ላይ የተመሰረተ አይደለም

ማጣቀሻ