የጠንካራ አካላት ሚዛን

በቀደመው የፊዚክስ ትምህርት፣ ዋናው ርዕስ ተጠንቷል። ቅንጣት ተለዋዋጭነት አቢዳን የማዞሪያ ተለዋዋጭነትበቅንጣት ተለዋዋጭነት ውስጥ ቅንጣቶችን በትርጉም እንቅስቃሴ ውስጥ እናጠናለን (ቀጥተኛ እንቅስቃሴ, የክብ እንቅስቃሴ, ፓራቦሊክ እንቅስቃሴ) በ rotational dynamics ውስጥ፣ የሚሽከረከሩ ግትር አካላትን እናጠናለን። በዚህ ርዕስ ውስጥ፣ ነገሮችን በእኩልነት እናጠናለን። ሁለት ዓይነት ሚዛናዊነት አሉ፡ የማይንቀሳቀስ ሚዛን እና ተለዋዋጭ ሚዛን። በኒውተን የመጀመሪያ ህግ መሠረት፣ አንድ ነገር በእረፍት ላይ ከሆነ በማይንቀሳቀስ ሚዛን ውስጥ ነው፣ እና አንድ ነገር በቋሚ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ ከሆነ በተለዋዋጭ ሚዛን ውስጥ ነው። ይህ ጽሑፍ ስለ የማይንቀሳቀስ ሚዛን (በእረፍት ላይ ያሉ ነገሮች) ውይይት የበለጠ ያተኩራል።

ረቂቅ ጠንካራ የሰውነት ሚዛን በጣም አስፈላጊ የሆነ መሠረታዊ እውቀት ሲሆን በተለይም በምህንድስና መስክ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ብዙ አተገባበሮች አሉት። በተለይም ለቴክኒካል ባለሙያዎች (አርክቴክቶች ወይም መሐንዲሶች) በቋሚ ሚዛን ሁኔታ ውስጥ ባሉ ነገሮች ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች መረዳትና ማስላት በጣም አስፈላጊ ነው። አንድን ነገር ሲነድፉ፣ ሕንፃ፣ ድልድይ፣ ተሽከርካሪ፣ ወዘተ.፣ አርክቴክቶች ወይም መሐንዲሶች የሕንፃ፣ የተሽከርካሪ፣ የድልድይ፣ ወዘተ. መዋቅር እንዳይፈርስ በእሱ ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች መቋቋም ይችል እንደሆነ በጥንቃቄ ያሰላሉ።

የችግሮች ምሳሌ

1. የሚከተለውን ምስል ተመልከት! 1,5 ኪሎ ግራም የሚመዝን ዘንግ በአንደኛው ጫፍ ከግድግዳው ጋር ቀጥ ብሎ ተዘርግቷል፣ እና ከመጠምዘዣው በተወሰነ ርቀት ላይ ፋኖስ ተሰቅሏል። ዘንግ ሚዛን ለመጠበቅ በገመዱ ውስጥ ያለው ውጥረት…

ውይይት

የሚታወቀው፦

የጭነት ክብደት (ሜ)₁) = 2 ኪ.ግ

የዘንጉ ክብደት (ሜ)₂) = 1,5 ኪ.ግ

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²

የጭነት ክብደት (w)₁) = (2)(10) = 20 ኒውተን

የአሞሌ ክብደት (w)₂) = (1,5)(10) = 15 N

የተጠየቀው፦ ዘንጉ ሚዛናዊ እንዲሆን በገመዱ ውስጥ ያለው የውጥረት መጠን

መልስ፡

የገመዱ ርዝመት የሚሰላው በፓይታጎሪያን ቀመር በመጠቀም ነው፡

የገመዱን የውጥረት ኃይል አስላ (ቲ)):

በማጠፊያው ላይ የማዞሪያ ዘንግ ይምረጡ። በበትሩ ላይ የሚሠራውን የኃይል ጊዜ ግምት ውስጥ ያስገቡ።

የኃይል ቅጽበት 1፡

τ₁ = ወ₂ r₂ = (15 N)(0,4 ሜ) = -6 Nm

የኃይል ቅጽበት 1 ዱላው በሰዓት አቅጣጫ እንዲሽከረከር ስለሚያደርግ የኃይል ቅጽበት 1 አሉታዊ ምልክት ይኖረዋል።

የኃይል ቅጽበት 2፡

τ₂ = ወ₁ r₁ = (20 N)(0,6 ሜ) = -12 Nm

የኃይል ቅጽበት 2 ዱላው በሰዓት አቅጣጫ እንዲሽከረከር ስለሚያደርግ የኃይል ቅጽበት 1 አሉታዊ ምልክት ይኖረዋል።

የኃይል ቅጽበት 3፡

τ₃ = ቲ አር₃ ኃጢአት θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T

የኃይል 3 ቅጽበት ዘንጉ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ እንዲሽከረከር ስለሚያደርግ የኃይል 3 ቅጽበት አዎንታዊ ምልክት ይኖረዋል።

ስርዓቱ ጸጥ ብሎ እንዲቆይ፣ የሚያስከትለው የኃይል ቅጽበት (Στ) = 0

Στ = 0

τ₁ + τ₂ + τ₃ = 0

– 6 – 12 + 0,48T = 0

– 18+ 0,48T = 0

0,48T = 18

ቲ = 18/0,48

ቲ = 37,5 ኒውተን

የጥያቄ ምንጭ፡

ለከፍተኛ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት/ለሙያ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት የብሔራዊ የፊዚክስ ፈተና ጥያቄዎች