ክብ እንቅስቃሴ

ዛሬ ሕይወታችን ቀላል እና ምቹ ሆኗል፤ እንደ ጀነሬተሮች፣ ወፍጮ ማሽኖች፣ ማራገቢያዎች፣ የሣር ማጨጃዎች፣ የአበባ መርጫ ማሽኖች እና የመሳሰሉት ባሉ ዘመናዊ መሳሪያዎች። እንደ ብስክሌቶች፣ ሞተር ሳይክሎች፣ መኪኖች እና አውሮፕላኖች ያሉ ጎማ ያላቸው ተሽከርካሪዎች ጎማ ከሌላቸው ወይም ጎማዎቹ የማይሽከረከሩ ከሆነ መንቀሳቀስ አይችሉም። ሄሊኮፕተሮች ወይም አውሮፕላኖችም ፕሮፔለሮቻቸው ካልተሽከረከሩ መብረር አይችሉም። ጀነሬተሮቻቸው ወይም ፕሮፔለሮቻቸው ካልተሽከረከሩ መርከቦች መጓዝ አይችሉም። በሌሊት፣ ቤቱ ጥቁር ይሆናል እና ጀነሬተሩ ወይም የኃይል ማመንጫው ካልሰራ ምንም መዝናኛ አይኖርም። ብዙ ነገሮች በየቀኑ ክብ እንቅስቃሴ ያደርጋሉ። ሳናውቀው እንኳን፣ የምንኖርበት ምድር፣ በሌሊት የሚያበራልን ጨረቃ፣ እንደ ቴሌቪዥን፣ ሬዲዮ፣ ሞባይል ስልክ እና የኢንተርኔት ስርጭቶች የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን የሚያስተላልፉ የመገናኛ ሳተላይቶች ያሉ አርቲፊሻል ሳተላይቶች ሁልጊዜም በክብ ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ።

አንድ ነገር እንደሚያደርግ ይነገራል የክብ እንቅስቃሴ የነገሩ አቅጣጫ ክብ ከሆነ። አካላዊ መጠኖች በክብ እንቅስቃሴ ውስጥ፣ የማዕዘን መጠኖችን (ክብ እንቅስቃሴ መጠኖችን) እና የቀጥተኛ መጠኖችን (መስመራዊ የእንቅስቃሴ መጠኖችን) ያካትታል። የማዕዘን መጠኖች የማዕዘን መፈናቀልን፣ የማዕዘን ፍጥነትን እና የማዕዘን ፍጥነትን ያካትታሉ። መስመራዊ መጠኖች እንደ ቀጥታ እንቅስቃሴ ያሉ መጠኖች ናቸው፣ መፈናቀል (ርቀት)፣ ፍጥነት (ፍጥነት) እና ፍጥነትን ጨምሮ። በተቃራኒው፣ የክብ እንቅስቃሴ መጠኖች ብዙውን ጊዜ ይባላሉ። የማዕዘን መጠኖችበክብ እንቅስቃሴ፣ መስመራዊ መጠኖች ከማዕዘን መጠኖች ጋር የተያያዙ ናቸው።

የማዕዘን አሃዶችን (ዲግሪዎች፣ ራዲያኖች፣ አብዮቶች) ቀይር

1. ¼ ዙር = ….. ^o (ዲግሪዎች)?
ውይይት
1 ሽክርክሪት = 360^o
½ ዙር = 180^o
¼ ዙር = 90^o

2. ½ ተራ = …….. ራዲያን?
ውይይት
1 አብዮት = 2 ፒ ራዲያን = 2(3,14) ራዲያን = 6,28 ራዲያን
½ ዙር = ፒ ራዲያን = 3,14 ራዲያን

3. 180^o (180 ዲግሪ) = ….. ሽክርክር ወይም አብዮት ?
ውይይት
360^o = 1 ዙር (1) አብዮት)
180^o = ½ ዙር (1/2) አብዮት)

4. 90^o = ….. ራዲያንስ?
ውይይት
360^o = 2 ፒ ራዲያን = 2(3,14) ራዲያን = 6,28 ራዲያን
180^o = ፒ ራዲያን = 3,14 ራዲያን
90^o = ½ ፒ ራዲያን = ½ (3,14) = 1,57

5. 60 ራዲያን = ….. ሽክርክር?
ውይይት
6,28 ራዲያን = 1 አብዮት
60 ራዲያን/6,28 = 9,55 አብዮቶች

6. 40 ራዲያን = ….. ^o (ዲግሪዎች)?
ውይይት
6,28 ራዲያን = 360^o
40 ራዲያን/6,28 = (6,37)(360)^o) = 2292,99^o

የማዕዘን ፍጥነት

የችግሮች ምሳሌ.
1. መንኮራኩሩ በሰዓት አቅጣጫ ይሽከረከራል፣ 180 ማዕዘን ይፈጥራል^o ለ2 ሰከንዶች እና 90^o ለ 1 ሰከንድ። የአማካይ አንግል ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ ይወስኑ!
ውይይት
ትልቅ = 9^o/ሰከንድ = …. አብዮት/ሰከንድ = ….. ራዲያን/ሰከንድ?
አቅጣጫ = በሰዓት አቅጣጫ።

2. መንኮራኩሩ በሰዓት አቅጣጫ ይሽከረከራል፣ 360 ማዕዘን ይፈጥራል^o ለ 4 ሰከንዶች፣ ከዚያ መንኮራኩሩ 180 ይሽከረከራል^o ለ2 ሰከንዶች በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ። ስንት አማካይ የማዕዘን ፍጥነት ጎማ?
ውይይት
ትልቅ = 3^o/ሰከንድ = …. አብዮት/ሰከንድ = ….. ራዲያን/ሰከንድ?
አቅጣጫ = በሰዓት አቅጣጫ።

ፈጣን አንግል ፍጥነት
የፈጣን አንግል ፍጥነት መጠን = በጣም አጭር በሆነ የጊዜ ክፍተት ውስጥ የተጓዘው የማዕዘን ፍጥነት መጠን።
ቀጥ ያለ ወይም መስመራዊ እንቅስቃሴ፣ ከፍተኛ ፍጥነት ሊጠራ ይችላል ፍጥነት ካሬና ትልቅ መፈናቀል እኩል ዋጋ ካለው ጋር እኩል ነው ርቀት በጣም ትንሽ ከሆነ። በክብ እንቅስቃሴ፣ ትልቅ የማዕዘን ፍጥነት ሊጠራ ይችላል የማዕዘን ፍጥነት ካሬና ትልቅ ማዕዘን መፈናቀል እኩል ዋጋ ካለው ጋር እኩል ነው ርቀት ጥግ በጣም ትንሽ ከሆነ።

አማካይ የማዕዘን ፍጥነት
የችግሮች ምሳሌ.
1. መጀመሪያ ላይ ለተወሰነ ጊዜ ጸጥ ብሎ የሚቆይ የንፋስ ወፍጮ ከዚያም በነፋስ ምክንያት ይሽከረከራል። ከሁለት ሰከንዶች በኋላ የማዕዘኑ ፍጥነት ወደ 90° ይጨምራል።^o/ሰ. ምን ያህል? አማካይ የማዕዘን ፍጥነት የንፋስ ወፍጮ?
ውይይት
በአማካይ፣ ትልቅ የማዕዘን ፍጥነት የንፋስ ወፍጮዎች በ45 ጨምረዋል^o/ሰከንድ በየ1 ሰከንድ።

2. ፕሮፔለሩ መጀመሪያ ላይ የሚሽከረከረው በ180 ማዕዘን ፍጥነት ነው^o/ሰከንድ፣ ከሁለት ሰከንዶች በኋላ መሽከርከር ያቆማል። ስንት አማካይ የማዕዘን ፍጥነት መቀነስ የንፋስ ወፍጮ?
ውይይት
በአማካይ፣ ትልቅ የማዕዘን ፍጥነት የንፋስ ወፍጮዎች በ90 ቀንሰዋል^o/ሰከንድ በየ1 ሰከንድ።

ፈጣን አንግል ማጣደፍ
ፈጣን አንግል ማፋጠን ብዙውን ጊዜ እንደ አንግል ማፋጠን ይቆጠራሉ። ፈጣን አንግል ማፋጠን ማለት በጣም አጭር በሆነ የጊዜ ክፍተት ውስጥ የማዕዘን ፍጥነት ለውጥ ነው። በሂሳብ፡

የክብ እንቅስቃሴ ጊዜ እና ድግግሞሽ
ወቅቱ አንድ ቅንጣት አንድ ዙር ለማጠናቀቅ የሚያስፈልገውን ጊዜ ይገልጻል፣ ድግግሞሹ ደግሞ በሰከንድ የሚሽከረከሩትን ብዛት ይገልጻል።
በፔርሜሽን እና በድግግሞሽ መካከል ያለው ግንኙነት የሚገለጸው በቀመር ውስጥ ነው፡
ረ = 1 / ቲ
ዓለም አቀፍ የጊዜ አሃድ ሁለተኛው ሲሆን ዓለም አቀፍ የስርዓት ድግግሞሽ አሃድ 1/ሰከንድ ወይም ኸርትዝ ነው።

ፍጥነት እና የማዕዘን ፍጥነት
በክበብ ውስጥ የሚንቀሳቀስ ቅንጣት የታንጀንሻል ፍጥነት እና አንግል ፍጥነት በጊዜ እና በድግግሞሽ ሊገለጽ ይችላል።
የክብ እንቅስቃሴን የሚያከናውን የአንድ ቅንጣት ፍጥነት መጠን በሚከተለው እኩልታ ይገለጻል፡
በክበብ ውስጥ የሚንቀሳቀስ የአንድ ቅንጣት የማዕዘን ፍጥነት መጠን በሚከተለው እኩልታ ይገለጻል፡
መረጃ፡

የችግሮች ምሳሌ

1. 20 እና 50 ጥርሶች ያሉት ሁለት ጎማዎች ሀ እና ቢ በቅደም ተከተል እያንዳንዱ ማርሽ ተጣምሮ እንዲገናኝ ይደረጋል። ጎማ ሀ በአንድ ሰከንድ ውስጥ 50 ጊዜ የሚሽከረከር ከሆነ የዊል ቢ የማዕዘን ፍጥነት…

ውይይት

የሚታወቀው፦

በዊል A ላይ ያሉት የጥርስ ብዛት = 20

በዊል ቢ ላይ ያሉት የጥርስ ብዛት = 50

የዊል A የማዕዘን ፍጥነት (ω_A) = 50 አብዮቶች/ሰከንድ

1 አብዮት = 2π ራዲያን

(50)(2π ራዲያን)/ሰከንድ = 100π ራዲያን/ሰከንድ

የተጠየቀው፦ የዊል ቢ አንግል ፍጥነት (ω_B)

መልስ፡

የዊል A መስመራዊ ፍጥነት : v_A = አር_A ω_A

የዊል ቢ መስመራዊ ፍጥነት : v_B = r_B ω_B

ሁለቱ ጎማዎች እርስ በእርስ የተገናኙ ስለሆኑ መስመራዊ ፍጥነታቸው ተመሳሳይ ነው።

v_A = v_B

r_A ω_A = r_B ω_B

(20) (100π rad/s) = (50)(ω_B)

(2)(100π rad/s) = (5)(ω_B)

(2)(20π rad/s) = ω_B

ω_B = 40π ራድ/ሰ

2. የ2017 የከፍተኛ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት/ለሙያ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት ብሔራዊ የፈተና ጥያቄዎች

የሚከተለውን ስዕል ይመልከቱ።

ሞተር ሳይክል አቅጣጫውን የጠበቀ አቅጣጫ ባለው መታጠፊያ ላይ እየነዳ ነው α (ታን α = 2/5) ወደ መንገዱ ትከሻ። ሞተር ሳይክሉ እንዳይንሸራተት ከፍተኛው ፍጥነት 20 ms ነው።^-1የመታጠፊያው ራዲየስ ምን ያህል ትልቅ ነው?

ሀ. 50 ሜትር

ቢ. 100 ሜትር

ሴ. 200 ሜትር

ዲ. 250 ሜትር

ኢ. 400 ሜትር

ውይይት

እንደሚታወቀው፡-

ከፍተኛ ፍጥነት (v) = 20 ሜ/ሰ

ታንጀንት α = 2/5

የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት (μ)_s) = ታንጀንት α = 2/5

የተጠየቀው፦ የታጠፈ ራዲየስ (r)

መልስ፡

የሴንትሪፔታል ማጣደፍ ቀመር፡

መረጃ፡

a_s = ሴንትሪፔታል ፍጥነት፣ v = ፍጥነት፣ r = የመጠምዘዝ ራዲየስ

አንድ መኪና ሲዞር የሚፈጠረው አግድም ኃይል የማይንቀሳቀስ ግጭት ብቻ ነው። የማይንቀሳቀስ ግጭት ቀመር፡

መረጃ፡

f_s = የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል፣ μ_s = የስታቲክ ግጭት ኮፊሸንት፣ w = ክብደት፣ m = ክብደት፣ g = በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት

የኒውተን ሁለተኛው የሕግ ቀመር ለክብ እንቅስቃሴ፡

ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

3. የ2017 የከፍተኛ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት/ለሙያ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት ብሔራዊ የፈተና ጥያቄዎች

አራት ጎማዎች ከዚህ በታች እንደሚታየው ተገናኝተዋል!

ራዲየስ አር_A = 6 ሴ.ሜ፣ አር_B = 3 ሴ.ሜ፣ አር_C = 2 ሴ.ሜ እና አር_D = 5 ሴ.ሜ እና ጎማ A በ3 ms መስመራዊ ፍጥነት ይሽከረከራል^-1ከዚያ የዊል D አንግል ፍጥነት…

ውይይት

እንደሚታወቀው፡-

R_A = 6 ሴሜ = 0,06 ሜትር፣ አር_B = 3 ሴሜ = 0,03 ሜትር፣ አር_C = 2 ሴሜ = 0,02 ሜትር፣ አር_D = 5 ሴ.ሜ = 0,05 ሜትር።

v_A = 3 ሚሰ^-1

የተጠየቀው፦ የዊል ዲ አንግል ፍጥነት (ω_D)

መልስ፡

የዊል A የማዕዘን ፍጥነት፡

v_A = አር_A ω_A

ω_A = v_A / አር_A = 3 / 0,06 = 50 ራድ/ሰ

መንኮራኩሮች A እና B በተመሳሳይ የማዕዘን ፍጥነት ይሽከረከራሉ።

ω_A = ω_B = 50 ራድ/ሰ

የዊል ቢ አንግል ፍጥነት፡

ω_B = 50 ራድ/ሰ

የዊል ቢ መስመራዊ ፍጥነት፡

v_B = አር_B ω_B

v_B = (0,03)(50 ራድ/ሰ)

v_B = 1,5 ሜትር / ሰ

ዊል ቢ እና ዊል ሲ ተመሳሳይ መስመራዊ ፍጥነት አላቸው።

v_B = v_C = 1,5 ሜትር / ሰ

ዊል ሲ እና ዊል ዲ ተመሳሳይ መስመራዊ ፍጥነት አላቸው።

v_C = v_D = 1,5 ሜትር / ሰ

የዊል D የማዕዘን ፍጥነት፡

ω_D = v_D / አር_D = 1,5 / 0,05 = 30 ራድ/ሰ