Airteagal faoi Nóiméad Fórsa
1. Lámh luamháin
Athbhreithnigh réad a rothlaíonn, amhail doras seomra. Nuair a osclaítear nó a dhúntar an doras, rothlaíonn an doras. Feidhmíonn na insí a nascann an doras leis an mballa mar ais rothlaithe.
Feictear íomhá an dorais ón thuas. Féach ar shampla ina mbrúitear an doras leis an dá fhórsa chéanna a bhfuil an méid agus an treo céanna acu, áit a bhfuil treo an fhórsa ingearach leis an doras. Ar dtús, brúitear an doras le fórsa F.1,r1 ón ais rothlaithe. Ina dhiaidh sin, brúitear an doras le fórsa F2,r2 ar shiúl ón ais rothlaithe. Cé go bhfuil méid agus treo an fhórsa F1 = F.2, fórsa F2 cuireann sé sin ar an doras rothlú níos tapúla ná fórsa F1I bhfocail eile, fórsa F2 is cúis le luasghéarú uilleach níos mó i gcomparáid le fórsa F1Is féidir leat é seo a chruthú.
Ní hamháin go mbíonn tionchar ag an bhfórsa ar mhéid luas uilleach an réada ghluaisteach ach bíonn tionchar ag an achar idir pointí oibre an fhórsa agus an ais rothlach (r) air freisin. Má tá treo an fhórsa ingearach le dromchla an réada mar atá sa sampla thuas, ansin tá an lámh luamháin (l) cothrom leis an achar idir na pointí oibre leis an ais rothlaithe (r). Cad a tharlóidh mura bhfuil treo an fhórsa ingearach le dromchla an réada?
Athbhreithnigh dhá shampla eile, mar a thaispeántar sa fhigiúr ar an taobh. Cé go bhfuil méid an fhórsa mar an gcéanna, tá treo an fhórsa difriúil, mar sin tá an lámh luamháin (l) difriúil freisin. I bhFíor 3, comhthráthaíonn treo líne oibre an fhórsa leis an ais rothlaithe ionas go bhfuil an lámh luamháin nialasach. Aithnítear an lámh luamháin tríd an líne ón ais rothlaithe go dtí líne an fhórsa oibre a chur síos. Áit a gcaithfidh líne an ais rothlaithe a bheith ingearach nó uillinn 90o a fhoirmiú le líne fórsa.
Breathnaigh ar fhigiúr 2 ionas go dtuigfidh tú cothromóid na láimhe luamháin níos fearr.
Sin θ = l / r
l = r sin θ
l = lámh luamháin, r = achar phointe an lucht saothair leis an ais rothlaithe.
Úsáidtear an chothromóid thuas chun an lámh luamháin a ríomh. Má tá F ingearach le r, ansin is é 90 ° an uillinn a chruthaítear.
l = r sin 90 o = r (1)
l = r
Má chomhthráthaíonn F le r, ansin is é 0 o an uillinn a chruthaítear.
l = r sin 0 o = r (0)
sé = 0
2.2 Nóiméad fórsa (chasmhóiminte)
2.2.1 Méid an mhóimint fhórsa
Go matamaiticiúil, is é méid an fhórsa móiminte toradh iolrú an fhórsa (F) agus an ghéag luamháin (l).
τ = F l
τ = móimint fórsa (méadar Newton), F = fórsa ( Newton ), l = lámh luamháin (méadar)
Úsáidtear Cothromóid 2 chun méid an mhóiminte fórsa a ríomh. Is ionann an córas idirnáisiúnta chasmhóiminte agus obair, ach ní fuinneamh é an chasmhóimint, mar sin ní gá an t-aonad a athsholáthar le Joule. Is minic a úsáideann fisicithe an téarma chasmhóimint, agus úsáideann innealtóirí an téarma móiminte fórsa.
2.2.2 Treo an mhóiminte fórsa
Is cainníocht veicteoir í an mhóimint fórsa mar, chomh maith le méid a bheith aici, tá treo ag an mhóimint fórsa freisin. Is furasta treo na móiminte fórsa a aithint trí úsáid a bhaint as riail na láimhe deise. Rothlaigh ceithre mhéar do láimhe deise, agus ordóg na láimhe deise á seasamh suas. Is é treo na gceithre mhéar treo rothlaithe an réada, agus is é an treo a thaispeántar leis an ordóg treo na móiminte fórsa.
Más suas (i dtreo an ais-y) nó ar dheis (i dtreo an ais-x) atá treo an mhóimint fhórsa, ansin tá an mhóimint fhórsa dearfach. Os a choinne sin, más síos (i dtreo an ais-y) nó ar chlé (i dtreo an ais-x) atá treo an mhóimint fhórsa, tá an mhóimint fhórsa diúltach. Is é sin le rá, más deiseal atá treo rothlaithe rudaí, ansin tá an mhóimint fhórsa diúltach. Os a choinne sin, más os coinne an rothlaithe rudaí an treo deiseal atá treo rothlaithe rudaí, ansin tá an mhóimint fhórsa dearfach.
2.2.3 Fadhbanna samplacha den mhóimint fórsa
Fadhbanna samplacha 1.
Tá bloc 8 méadar ar fhad. Oibríonn trí fhórsa ar an bhíoma, mar atá sa fhigiúr. Cad é méid an mhóimint fhórsa a fhágann go rothlaíonn an bhíoma timpeall a lár?
réiteach:
Tá lár an bhíoma suite sa lár. Is é 8 méadar fad an bhíoma, dá bhrí sin tá lár an bhíoma 4 mhéadar ó dheireadh an bhíoma.
Chasmhóiminte 1 = F 1 l 1 = (10 N)(4 m) = 40 N m
Tá chasmhóimint 1 dearfach mar go mbíonn na bíomaí ag rothlú deiseal os coinne a chéile mar gheall ar chasmhóimint 1.
Chasmhóiminte 2 = F 2 l 2 = (10 N)(2 m) = – 20 N m
Tá chasmhóimint 2 diúltach mar go mbíonn an bhíoma ag rothlú deiseal mar gheall ar chasmhóimint 2.
Chasmhóiminte 3 = F 3 l 3 = (15 N)(2 m) = – 30 N m
Tá chasmhóimint 3 diúltach mar go mbíonn an bhíoma ag rothlú deiseal mar gheall ar chasmhóimint 3.
Glan-chasmhóimint = 40 N m – 20 N m – 30 N m = – 10 N m
Is diúltach an chasmhóimint mar thoradh air sin, léiríonn sé seo go bhfuil treo rothlaithe an bhíoma deiseal.
Fadhbanna samplacha 2.
F1 = 10 N, F2 = 15 N, F3 = 15 N agus F4 = 10 N, ag obair ar shlat ABCD mar a thaispeántar sa fhigiúr. Is é 20 méadar fad na slaite ABCD. Mura gcuirtear mais na slaite san áireamh, is é an ais rothlaithe atá suite ag pointe D a chinneann méid an mhóiminte fórsa.
réiteach:
Is í ceist na deacrachta seo ná cad é an chasmhóimint ghlan a chuireann faoi deara go rothlaíonn an bhíoma, áit a bhfuil an ais rothlaithe suite ag pointe D.
Chasmhóiminte 1 = F 1 l 1 = (10 N)(15 m) = 150 N m
Tá chasmhóimint 1 dearfach mar go mbíonn an bhíoma ag rothlú mar gheall ar chasmhóimint 1.
os coinne treo na deiseal.
Chasmhóiminte 2 = F 2 l 2 = (15 N)(5 m) = -75 N m
Tá chasmhóimint 2 diúltach mar go mbíonn an bhíoma ag rothlú deiseal mar gheall ar chasmhóimint 2.
Chasmhóiminte 3 = F 3 l 3 = (15 N)(0 m) = 0 N m
Tá an chasmhóimint 3 nialasach toisc go gcomhthráthaíonn F3 leis an ais rothlaithe.
Chasmhóiminte 4 = F 4 l 4 = (10 N)(5 m) = 50 N m
Tá chasmhóimint 4 dearfach mar go mbíonn an bhíoma ag rothlú i dtreonna urchomhaireacha deiseal mar gheall ar chasmhóimint 4.
Glanchasmhóimint = 150 N m – 75 N m + 50 N m = 125 N m
Tá an chasmhóimint ghlan dearfach, dá bhrí sin tá treo rothlaithe an bhíoma os coinne treo rothlaithe na deiseal.
