Foirmle Feachd Àbhaisteach
’S e an fheachd àbhaisteach aon de na feachdan conaltraidh as bunaitiche agus bidh e tric a’ tachairt ann an diofar shuidheachaidhean meacanaigeach ann am fiosaig. Bidh e ag obair ceart-cheàrnach ri uachdar conaltraidh eadar dà nì. Bheir an t-artaigil seo cunntas air mìneachadh na feachd àbhaisteach, am foirmle bhunasach a thathar a’ cleachdadh gus a h-obrachadh a-mach, agus na cleachdaidhean agus eisimpleirean practaigeach aice ann am beatha làitheil.
Mìneachadh air Feachd Àbhaisteach
’S e an fheachd àbhaisteach an fheachd ath-bhualaidh a thachras nuair a bhios dà uachdar a’ beantainn ri chèile. Bidh an fheachd seo ag obair ceart-cheàrnach ris an uachdar conaltraidh. Nuair a thèid nì a chur air uachdar rèidh, ’s e an fheachd àbhaisteach an fheachd a bhios an uachdar a’ cur an gnìomh gus an nì a chumail suas. A rèir treas lagh Newton, tha ath-bhualadh co-ionann ach mu choinneamh aig gach gnìomh. Mar sin, nuair a bhios nì a’ brùthadh air uachdar le feachd grabhataidh, bidh an uachdar a’ cur an gnìomh feachd co-ionann ach mu choinneamh, an fheachd àbhaisteach.
Foirmle Bhunasach airson Feachd Àbhaisteach
Tha am foirmle bhunasach airson an fheachd àbhaisteach an urra ri cumhaichean an t-siostaim agus stiùireadh nan feachdan a tha ag obair. Seo cuid de shuidheachaidhean cumanta agus mar a nì thu obrachadh a-mach an fheachd àbhaisteach airson gach fear.
Rudan air uachdar còmhnard
Airson nì air uachdar rèidh gun luathachadh dìreach, tha an fheachd àbhaisteach (\(N\)) co-ionann ri feachd cuideam (\(W\)) an nì. Is e am foirmle:
\[ N = W = mg \]
Càite:
– Is e \(N\) an fheachd àbhaisteach (Newton, N),
– Is e \(m\) mais an nì (cileagram, kg),
– Is e \(g\) an luathachadh air sgàth grabhataidh (mu 9.8 \(m/s^2\) air uachdar na Talmhainn).
Rudan air uachdar claon
Airson nì air uachdar claon le ceàrn claonaidh _(\theta\), tha an fheachd àbhaisteach eadar-dhealaichte bhon fheachd cuideam. Anns a’ chùis seo, is e an fheachd àbhaisteach am pàirt den fheachd cuideam a tha ceart-cheàrnach ris an uachdar claon. Is e am foirmle:
[N = mg \cos \heta]
Càite:
– ’S e \( \theta \) ceàrn claonaidh an uachdair an coimeas ris a’ chòmhnard.
Rudan san Àrdaichear
Nuair a bhios nì ann an lioft a’ gluasad le luathachadh _(a_), tha an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air an nì an urra ri stiùireadh agus meud luathachadh an lioft. Is e foirmle na feachd àbhaisteach ann an lioft:
[N = m(g pm a)]
Far a bheil an soidhne plus (+) air a chleachdadh ma ghluaiseas an lioft suas (a’ meudachadh luathachadh grabhataidh) agus an soidhne minus (-) air a chleachdadh ma ghluaiseas an lioft sìos (a’ lughdachadh luathachadh grabhataidh).
Cleachdadh Stoidhle Àbhaisteach ann am Beatha Làitheil
Chan e a-mhàin gu bheil feachd àbhaisteach cudromach ann am bun-bheachdan teòiridheach ach tha iomadh cleachdadh practaigeach aige ann am beatha làitheil. Seo beagan eisimpleirean:
Còmhdhail
Ann an carbadan mar chàraichean, tha an fheachd àbhaisteach eadar an taidheir agus uachdar an rathaid deatamach airson suathadh obrachadh a-mach, a bheir buaidh air tarraing agus seasmhachd charbadan. Bidh feachd àbhaisteach neo-iomchaidh aig taidhrichean a tha ro làn no ro ìosal, agus faodaidh seo sàbhailteachd dràibhidh a chuir an cunnart.
Togail Thogalaichean
Ann an togail, feumar feachdan àbhaisteach eadar eileamaidean structarail leithid sailtean agus colbhan a sgrùdadh gus dèanamh cinnteach à seasmhachd agus sàbhailteachd togalach. Tha pàirt chudromach aig na feachdan seo cuideachd ann an dealbhadh bunait togalach gus cuideam an structair os a chionn a chumail suas.
Peralatan Rumah Tangga
Bidh mòran innealan taighe, leithid sgèilean cidsin, a’ cleachdadh bun-bheachd na feachd àbhaisteach gus cuideam nithean a thomhas. Nuair a thèid nì a chur air an sgèile, bidh an fheachd àbhaisteach a bhios uachdar na sgèile a’ cur an gnìomh a’ toirt seachad leughadh de chuideam an nì.
Spòrs
Ann an spòrsan mar sreap chreagan, 's e an fheachd àbhaisteach eadar làmhan no casan sreapadair agus uachdar na creige a tha a' dearbhadh an comas aca iad fhèin a chumail an aghaidh grabhataidh. Faodaidh brògan sònraichte le buinn a chaidh a dhealbhadh gus feachd àbhaisteach a mheudachadh cuideachadh le sreapadairean greim nas fheàrr fhaighinn.
Eisimpleir de Àireamhachadh Feachd Àbhaisteach
Seallaidh sinn air eisimpleirean de àireamhachadh feachd àbhaisteach ann an diofar shuidheachaidhean gus ar tuigse a shoilleireachadh.
Eisimpleir 1: Rudan air uachdar rèidh
Tha leabhar le mais 2 kg air a chur air bòrd rèidh. Obraich a-mach an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air an leabhar.
Tha fios air:
– Tomad (\(m\)) = 2 kg,
– Luathachadh air sgàth grabhataidh (\(g\)) = 9.8 \(m/s^2\).
A’ cleachdadh foirmle na feachd àbhaisteach:
\[ N = mg \]
[N = 2, kg × 9.8, m/s²]
\[ N = 19.6 \, \text{N} \]
Mar sin, is e 19.6 N an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air an leabhar.
Eisimpleir 2: Nì air uachdar claon
Tha bogsa le mais 5 kg air a chur air plèana claon a tha a’ cruthachadh ceàrn 30° leis a’ chòmhnard. Obraich a-mach an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air a’ bhogsa.
Tha fios air:
– Tomad (\(m\)) = 5 kg,
– Luathachadh air sgàth grabhataidh (\(g\)) = 9.8 \(m/s^2\),
– Ceàrn claonaidh (\(\theta\)) = 30°.
A’ cleachdadh foirmle na feachd àbhaisteach airson uachdar claon:
[N = mg \cos \heta]
[N = 5, kg × 9.8, m/s² × cos 30°]
[N = 5 × 9.8 × ¾ (3) × 2]
[N = 5 × 9.8 × 0.866]
\[ N \timcheall air 42.35 \, \text{N} \]
Mar sin, tha an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air a’ bhogsa mu 42.35 N.
Eisimpleir 3: Rudan ann an Àrdaichear
Tha neach le mais de 70 kg ann an lioft a’ gluasad suas le luathachadh de 2 \(m/s^2\). Obraich a-mach an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air an neach.
Tha fios air:
– Tomad (\(m\)) = 70 kg,
– Luathachadh air sgàth grabhataidh (\(g\)) = 9.8 \(m/s^2\),
– Luathachadh an lioft (\(a\)) = 2 \(m/s^2\).
A’ cleachdadh foirmle na feachd àbhaisteach ann an lioft a tha a’ gluasad suas:
[N = m(g + a)]
[N = 70, kg uair (9.8, m/s² + 2, m/s²)]
[N = 70 × 11.8]
\[ N = 826 \, \text{N} \]
Mar sin, is e 826 N an fheachd àbhaisteach a tha ag obair air an neach.
Co-dhùnadh
’S e bun-bheachd bunaiteach ann am fiosaig a th’ anns an fheachd àbhaisteach a tha a’ toirt cunntas air an fheachd ath-bhualaidh a tha ag obair ceart-cheàrnach ri uachdar conaltraidh eadar dà nì. Bidh am foirmle bhunasach airson an fheachd àbhaisteach ag atharrachadh a rèir suidheachaidhean an t-siostaim, leithid nithean air uachdar rèidh, uachdar claon, no ann an lioft gluasadach. Le deagh thuigse air an fheachd àbhaisteach, is urrainn dhuinn siostaman meacanaigeach a sgrùdadh agus a dhealbhadh nas èifeachdaiche, ge bith an ann an co-theacsa còmhdhail, togail, no tagraidhean làitheil eile. Leis na h-eisimpleirean àireamhachaidh a tha air an toirt seachad, chì sinn mar a thèid a’ bhun-bheachd seo a chur an sàs ann an diofar shuidheachaidhean practaigeach gus dèanamh cinnteach à seasmhachd, èifeachdas agus sàbhailteachd.
