Artaigil mu dheidhinn lùth comasach dealain
Mus dèan thu sgrùdadh air a’ chuspair seo, tuig an toiseach obair, na feachdan glèidhteachais, an dàimh eadar na feachdan glèidhteachais agus lùth a dh’fhaodadh a bhith ann, a ' feachdan dealain agus an raon dealain.
Is e feachd dealain an fheachd ghlèidhidh
A bharrachd air an fheachd imtharraingeach agus feachd an earraich, is e eisimpleir eile den fheachd ghlèidhidh an fheachd dealain. Gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air carson a chanar an fheachd ghlèidhidh ris an fheachd dealain, tuig am mìneachadh a leanas.
Ma tha dà phlàta le cosgais dealain ann mar a chithear san fhigear, tha cosgais dheimhinneach air a’ phlàta chlì, agus cosgais àicheil air a’ phlàta dheas. Is e an t-saighead eadar an dà phlàta na loidhnichean achaidh dealain a thig a-mach às a’ chosgais dheimhinneach a dh’ionnsaigh a’ chosgais àicheil. Tha cosgais dheimhinneach faisg air plàta le cosgais dheimhinneach dealain.
Tha làthaireachd an achaidh dealain ag adhbhrachadh gum bi an luchd deimhinneach a’ fulang leis an fheachd dealain ann an taobh an achaidh dealain agus mar sin bidh an luchd deimhinneach air a luathachadh chun na làimh dheis a dh’ionnsaigh a’ phlàta le luchd àicheil. Tha an fheachd dealain a’ dol chun na làimh dheis, ann an taobh gluasad a’ chosgais, agus mar sin bidh an fheachd dealain a’ dèanamh obair dheimhinneach air a’ chosgais. Gu matamataigeach, is e an obair a nì an fheachd dealain air a’ chosgais dheimhinneach W = F d = q E d, far a bheil W = obair, F = an fheachd dealain, d = astar eadar an dà phlàta, q = luchd deimhinneach, E = raon dealain.
Às dèidh ruighinn faisg air a’ phlàta le luchd àicheil, ma tha an luchd deimhinneach gu bhith air a thilleadh chun a shuidheachadh tùsail faisg air a’ phlàta le luchd àicheil, feumar feachd bhon taobh a-muigh. Nuair a thèid an luchd deimhinneach a ghluasad chun na clì a dh’ionnsaigh a’ phlàta le luchd àicheil, bidh an fheachd dealain fhathast air a stiùireadh chun na làimh dheis gus am bi an fheachd dealain a’ dèanamh obair àicheil air a’ chosgais. Gu matamataigeach, is e an obair a nì an fheachd dealain air a’ chosgais dheimhinneach W = – F d = – q E d.
Is e W = q E d – q E d = 0 an obair iomlan a nì an fheachd dealain air a’ chosgais dheimhinneach, nuair a ghluaiseas an cosgais chun na làimh dheis, agus an uairsin a’ gluasad a-rithist chun na làimh chlì chun a suidheachadh tùsail. Ma nì an fheachd an obair lom air an nì, nuair a ghluaiseas an nì air falbh bhon t-suidheachadh tùsail aige agus an uairsin a’ tilleadh chun a shuidheachadh tùsail, co-ionann ri neoni, is e feachd ghlèidhidh a th’ anns an fheachd. Stèidhichte air an mhìneachadh gu h-àrd, faodar a cho-dhùnadh gur e feachd ghlèidhidh a th’ anns an fheachd dealain.
Feachd dealain agus lùth comasach dealain
Tha an obair a nì na feachdan gleidhidh co-cheangailte ri atharrachaidhean anns an lùth comasach. Mar eisimpleir, bidh an obair a nì an fheachd imtharraing air nì le mais ag atharrachadh lùth comasach imtharraing an nì le mais. San aon dòigh, bidh an obair a nì an fheachd dealain ann an cosgais dealain ag atharrachadh lùth comasach dealain a’ chosgais.
An cosgais dheimhinneach anns an raon dealain aon-ghnèitheach
Tha an dà ìomhaigh gu h-ìosal a’ sealltainn eisimpleirean de dh’obair a nì na feachdan gleidhidh a dh’adhbhraicheas atharrachaidhean anns an lùth comasach. Tha mìneachadh air an obair a nì feachd grabhataidh agus na h-atharrachaidhean anns an lùth comasach grabhataidh air a chleachdadh mar choimeas,
gus tuigse nas fhasa fhaighinn air an obair a nì an fheachd dealain agus na h-atharrachaidhean ann an lùth comasach dealain.
Tha an ìomhaigh air an taobh chlì a’ sealltainn nì a’ tuiteam gu saor a dh’ionnsaigh uachdar na talmhainn. Nuair a tha iad aig a’ mhullach, tha an lùth comasach grabhataidh as motha aig nithean. Nuair a ghluaiseas iad sìos, bidh an fheachd grabhataidh ag obair air an nì. Tha stiùireadh na feachd grabhataidh an aon rud ri stiùireadh gluasaid an nì a tha sìos agus mar sin bidh an fheachd grabhataidh a’ dèanamh obair dheimhinneach. Nuair a thèid a luathachadh sìos, bidh àirde an nì a’ lùghdachadh agus mar sin bidh lùth comasach grabhataidh an nì a’ lùghdachadh. Nuair a ruigeas e an talamh, tha an lùth comasach grabhataidh aig a’ char as lugha. Faodar a cho-dhùnadh gu bheil obair dheimhinneach a nì an fheachd grabhataidh air an nì a’ lughdachadh lùth comasach grabhataidh an nì. Chan eil an lùth comasach grabhataidh air chall ach bidh e ag atharrachadh gu lùth cineatach, a tha air a chomharrachadh leis an àrdachadh ann an astar an nì nuair a ghluaiseas e sìos.
Tha an dealbh air an làimh dheis a’ sealltainn an luchd dheimhinneach faisg air a’ phlàta le luchd dheimhinneach. Nuair a tha e faisg air plàta le luchd dheimhinneach, tha an luach as àirde aig an lùth comasach dealain. Bidh làthaireachd raon dealain eadar an dà phlàta ag adhbhrachadh gum bi an luchd air a luathachadh leis an fheachd dealain bhon phlàta le luchd dheimhinneach chun a’ phlàta le luchd àicheil. Nuair a ghluaiseas an luchd chun na làimh dheis, tha an fheachd dealain cuideachd ann an taobh gluasad a’ chosgais chun na làimh dheis, gus am bi an fheachd dealain a’ dèanamh obair dheimhinneach. Rè gluasad chun na làimh dheis, bidh lùth cineatach a’ chosgais ag àrdachadh fhad ‘s a tha an lùth comasach dealain a’ lùghdachadh.
Nuair a ruigeas e faisg air a’ phlàta le cosgais àicheil, tha an luach as ìsle aig an lùth dealain comasach. Faodar a cho-dhùnadh gu bheil an obair dheimhinneach a nì an fheachd dealain air a’ chosgais a’ lughdachadh lùth comasach dealain a’ chosgais. Air an làimh eile, ma thèid an cosgais dheimhinneach a ghluasad air ais chun a shuidheachadh tùsail, bidh stiùireadh a’ chosgais ag atharrachadh chun na clì, mu choinneamh stiùireadh na feachd dealain chun na làimh dheis. Air sgàth an stiùiridh eile, bidh an fheachd dealain a’ dèanamh obair àicheil air a’ chosgais dheimhinneach. Nuair a ghluaiseas e chun na clì, bidh lùth comasach dealain ag àrdachadh. Mar sin, faodar a cho-dhùnadh gu bheil an obair àicheil a nì an fheachd dealain air a’ chosgais ag àrdachadh lùth comasach dealain a’ chosgais.
Cosgais àicheil anns an raon dealain aon-ghnèitheach
Eu-coltach ris a’ chosgais dheimhinneach, tha an lùth comasach dealain as àirde aig a’ chosgais àicheil nuair a tha e faisg air a’ phlàta le luchd àicheil agus an lùth comasach dealain as ìsle nuair a tha e faisg air a’ phlàta le luchd deimhinneach. Gu nàdarra, bidh an cosgais dealain a’ gluasad bho chomas àrd gu comas ìosal, agus mar sin bidh an cosgais àicheil cuideachd a’ gluasad bhon phlàta le luchd àicheil chun a’ phlàta le luchd deimhinneach. Tha stiùireadh gluasad a’ chosgais àicheil air an taobh chlì, agus tha stiùireadh an fheachd dealain air an taobh dheas gus am bi an fheachd dealain a’ dèanamh obair àicheil. Nuair a ghluaiseas tu air an taobh chlì, bidh lùth comasach dealain a’ chosgais àicheil a’ lùghdachadh agus tha luach as ìsle aige nuair a ruigeas an cosgais àicheil faisg air a’ phlàta le luchd deimhinneach. Faodar a cho-dhùnadh gu bheil an obair àicheil a nì an fheachd dealain a’ lughdachadh lùth comasach dealain a’ chosgais àicheil. Chan eil an lùth comasach dealain air chall ach bidh e ag atharrachadh gu lùth cineatach a tha air a chomharrachadh le bhith ag àrdachadh astar a’ chosgais nuair a ghluaiseas e a dh’ionnsaigh a’ phlàta le luchd deimhinneach.
Lùth comasach dealain ann an raon dealain aon-ghnèitheach
Chan urrainnear luach lùth comasach dealain luchd a dhearbhadh nuair a tha an luchd ann an suidheachadh sònraichte. Ach ma ghluaiseas an luchd bho aon àite gu àite eile, faodar atharrachadh lùth comasach dealain a’ chosgais obrachadh a-mach. Mar sin, is e an t-atharrachadh ann an lùth comasach a tha brìoghmhor. Faodar na h-atharrachaidhean ann an lùth comasach dealain (ΔEP) aithneachadh nuair a ghluaiseas an luchd deimhinneach bhon chomas àrd (plàta le luchd deimhinneach) gu comas ìosal (plàta le luchd àicheil).
Airson coimeas, nuair a tha am mango air a ghas, tha lùth comasach grabhataidh aig a’ mango, ach chan urrainnear a luach aithneachadh. Ma thèid toradh a’ mango a luathachadh chun na talmhainn le feachd grabhataidh, faodar atharrachadh lùth comasach grabhataidh a’ mango aithneachadh tro àireamhachadh a’ cleachdadh na foirmle W = ΔEP = mgh,
far a bheil m = mais, g = luathachadh grabhataidh, h = an t-astar eadar am mango agus uachdar na talmhainn.
San aon dòigh, faodar fios a bhith againn air na h-atharrachaidhean ann an lùth comasach dealain cosgais nuair a bhios an fheachd dealain a’ luathachadh a’ chosgais bho aon phuing gu puing eile. Mar a chaidh a mhìneachadh roimhe, ma ghluaiseas an cosgais dheimhinneach bhon phlàta le cosgais dheimhinneach chun phlàta le cosgais àicheil,
Tha an t-atharrachadh ann an lùth comasach dealain air a thomhas le bhith a’ cleachdadh na foirmle W = ΔEP = q E d, far a bheil q = an cosgais dealain, E = an raon dealain agus d = an t-astar eadar àite agus àite eile. San aon dòigh, ma ghluaiseas an cosgais àicheil bhon phlàta le cosgais àicheil chun phlàta le cosgais dheimhinneach, tha an àrdachadh ann an lùth comasach dealain a’ chosgais àicheil air a thomhas le bhith a’ cleachdadh na foirmle W = ΔEP = q E d.
An lùth comasach dealain aig an dà chosgais phuingeach
Chan e a-mhàin gu bheil na h-atharrachaidhean ann an lùth comasach dealain a’ faighinn eòlas air a’ chosgais ann an raon dealain aon-ghnèitheach, ach cuideachd air an raon dealain a thèid a chruthachadh leis an aon chosgais dealain. Ma tha aon chosgais Q ann a bhios a’ gineadh raon dealain agus gu bheil astar r aig cosgais q bhon chosgais Q.
Q = cosgais dealain a dh’adhbharaicheas raon dealain
q = cosgais dealain a thèid a ghluasad anns an raon dealain a thèid a chruthachadh leis a’ chosgais Q
d = r = astar an luchd q bhon luchd Q.
Ma tha an aon shoidhne, + no -, aig an dà chosgais, bidh an dà chosgais a’ cur às dha chèile no a’ cumail air falbh bho chèile gus am bi na h-atharrachaidhean ann an lùth comasach deimhinneach (bidh lùth comasach dealain ag àrdachadh). Tha seo coltach ri nì maiseach a ghluaiseas suas air falbh bhon talamh gus am bi an àirde aige agus an lùth comasach grabhataidh ag àrdachadh. Air an làimh eile, mura h-eil soidhne an dà chosgais mar an ceudna, bidh an dà chosgais a’ tarraing a chèile no a’ tighinn faisg air a chèile gus am bi an t-atharrachadh ann an lùth comasach àicheil (tha an lùth comasach dealain air a lùghdachadh). Tha seo coltach ri nì maiseach a’ gluasad sìos a’ tighinn faisg air uachdar na talmhainn gus am bi an àirde aige agus an lùth comasach grabhataidh air an lùghdachadh.
’S e feachd ghlèidhidh a th’ ann an feachd dealain, agus mar sin chan eil cumadh slighe na cosgais a’ toirt buaidh air na h-atharrachaidhean anns an lùth comasach dealain. Is e suidheachadh tùsail agus suidheachadh deireannach na cosgais a bheir buaidh air luach nan atharrachaidhean anns an lùth comasach dealain.
Air an ath chuspair thèid sgrùdadh a dhèanamh air a’ chomas dealain, meudan fiosaigeach a tha gu làidir ceangailte ri lùth comasach dealain.
