Ka'idar makamashin aiki-injini
Ka'idar makamashin aiki-kinetic ta bayyana cewa aikin yanar gizo ko aikin da ƙarfin yanar gizo ya yi daidai yake da canjin kuzarin motsi.
W net = ZUWA t – ZUWA o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
W net = Akwai nau'ikan ƙarfi guda biyu, wato ƙarfin ra'ayin mazan jiya, da kuma ƙarfin da ba na ra'ayin mazan jiya ba. Don haka, ana iya ɗaukar aikin yanar gizo a matsayin aikin da rundunar ra'ayin mazan jiya ke yi da kuma aikin da rundunar da ba ta ra'ayin mazan jiya ke yi.
W c + W nc = ΔKE
Aikin da rundunar masu ra'ayin mazan jiya ke yi daidai yake da mummunan canjin makamashi mai yuwuwa:
W c = -ΔPE
– ΔPE + W nc = ΔKE
W nc = ΔPE + ΔKE
Wnc = ΔME
Lissafin da ke sama ya nuna cewa aikin da ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba ke yi a kan wani abu daidai yake da canjin kuzarin injiniya na abu. Makamashin injiniya = makamashi mai yuwuwa + makamashin motsi. Makamashin mai yuwuwa na iya ɗaukar siffar makamashi mai yuwuwa ko makamashi mai laushi.
Misali tambaya: Ka'idar makamashin aiki-injiniya
Akwati mai nauyin kilogiram 2 ya fara motsawa da sauri na mita 10/s. Ba da daɗewa ba, akwatin ya tsaya. Matsakaicin gogayya tsakanin akwatin da ƙasa shine 0.2. Haɓakar nauyi shine mita 10/s 2. Nawa ne matsar da akwatin?
Tattaunawa:
An gano: m = 2 kg, v o = 10 m/s, vt = 0, k = 0.2, w = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 = 10 Newtons,
An tambaya: adadin matsugunin akwatin (s)
Ka'idar makamashin aiki-injini:
W nc = ΔME
W nc = ΔPE + ΔKE
Tsayin (h) ya kasance babu canji ko kuma babu canji a tsayin, don haka babu wani canji a cikin kuzarin ƙarfin nauyi.
Wnc = ΔKE
Aikin da ƙarfin haɗakar motsi ke yi shine:
W nc = – f k s = μk N -s = μ k w -s = μk mg -s
W nc = – (0.2)(2)(10)(s) = – (4)(s)
Ƙarfin haɗakar motsi yana yin aiki mara kyau (ƙarfin haɗakar motsi yana akasin alkiblar da abin ya motsa)
Canji a cikin kuzarin motsi:
ΔKE = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1⁄2 (2)(0 2 – 10 2 ) = (0 – 100) = – 100
Matsar da abu:
W nc = ΔKE
– (4)(s) = – 100
s = – 100 / – 4 = mita 25
Tambayoyi da amsoshi 20 game da ka'idar makamashin aiki-injini:
1. Tambaya: Menene ƙa'idar makamashin aiki-injini? Amsa: Ka'idar makamashin aiki-injini ta bayyana cewa aikin da aka yi akan abu daidai yake da canjin makamashin injina.
2. Tambaya: Ta yaya ake bayyana aiki a fannin kimiyyar lissafi? Amsa: Ana bayyana aiki a matsayin samfurin ƙarfin da aka yi amfani da shi ga wani abu da kuma nisan da yake motsawa a alkiblar ƙarfin.
3. Tambaya: Menene makamashin injiniya? Amsa: Makamashin injiniya ya ƙunshi makamashin motsi na abu da kuma makamashin da zai iya samarwa.
4. Tambaya: Idan babu ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba, me za a iya cewa game da ƙarfin injina na tsarin rufewa? Amsa: Jimillar kuzarin injina yana nan daram.
5. Tambaya: Ka ba da misali na ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya. Amsa: Ƙarfin nauyi misali ne na ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya.
6. Tambaya: Ta yaya kuzarin da ke da ƙarfi ya bambanta da makamashin da ke da ƙarfi? Amsa: Makamashin da ke da ƙarfi shine makamashin da ke da ƙarfi saboda matsayi, kamar tsayin da ke sama da ƙasa, yayin da kuzarin da ke da ƙarfi saboda motsi.
7. Tambaya: Ta yaya aikin da rundunar masu ra'ayin mazan jiya ke yi yake da alaƙa da makamashi mai yuwuwa? Amsa: Aikin da rundunar masu ra'ayin mazan jiya ke yi daidai yake da mummunan canjin makamashi mai yuwuwa.
9. Tambaya: Ta yaya ƙa'idar makamashin aiki-injini ke bayyana yadda ake canza kuzarin da ake iya samu zuwa makamashin motsi a cikin abu mai faɗuwa? Amsa: Yayin da abu ke faɗuwa, ƙarfinsa yana raguwa kuma ƙarfin motsi yana ƙaruwa da daidai gwargwado, yana kiyaye jimlar kuzarin inji a matsayin dawwamamme.
10. Tambaya: Me ke faruwa da makamashin injiniya na tsarin idan ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba, kamar gogayya, suka yi aiki a kansa? Amsa: Makamashin injiniya yana raguwa ne saboda ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba yana wargaza makamashi, sau da yawa kamar zafi.
11. Tambaya: Shin makamashin injina na tsarin zai iya ƙaruwa? Amsa: Eh, idan aka yi aikin waje a kan tsarin.
12. Tambaya: Ta yaya manufar aiki take da alaƙa da makamashi? Amsa: Aiki ita ce hanyar da ake canja ko canza makamashi ta hanyar da ake amfani da ita a cikin tsarin.
13. Tambaya: Idan wani abu yana tafiya a daidai lokacin da ake buƙata, me za a iya cewa game da aikin da aka yi a kansa? Amsa: Aikin da aka yi a kansa sifili ne domin babu wani hanzari da ke faruwa.
15. Tambaya: Me yasa maɓuɓɓugar ruwa mai matsewa take da ƙarfin da za a iya amfani da shi? Amsa: Idan aka matse maɓuɓɓugar ruwa, ana yin aiki a kanta, wanda ake adanawa a matsayin ƙarfin da za a iya amfani da shi. Ana iya fitar da wannan makamashin idan aka bar maɓuɓɓugar ruwa.
16. Tambaya: Menene ka'idar aiki-makamashi? Amsa: Ka'idar aiki-makamashi ta bayyana cewa aikin da aka yi akan abu daidai yake da canjin kuzarin motsi.
17. Tambaya: Ta yaya iko yake da alaƙa da aiki? Amsa: Wutar lantarki ita ce saurin da ake yin aiki ko kuma ake canja wurin makamashi. Ana ƙididdige ta a matsayin , inda shine aiki kuma shine lokaci.
18. Tambaya: Shin aiki zai iya samun mummunan ƙima? Amsa: Eh, aiki yana da mummunan sakamako idan ƙarfin da alkiblar motsi suka kasance akasin haka.
19. Tambaya: Idan kusurwar da ke tsakanin ƙarfin da alkiblar motsi ta kai digiri 90, mene ne aikin da aka yi? Amsa: Aikin da aka yi sifili ne domin ƙarfin ba shi da wani ɓangare a alkiblar motsi.
20. Tambaya: Ta yaya injina mai sauƙi, kamar lever, ke sauƙaƙa aiki? Amsa: Lever ba ya canza jimlar aikin da aka yi amma yana canza yadda ake amfani da ƙarfin, yana sa aikin ya fi sauƙi ko kuma ya fi inganci.
Manufar aiki da ƙa'idar makamashin inji suna da mahimmanci a fannin kimiyyar lissafi kuma suna ba da fahimtar tushe game da yadda ake canja wurin makamashi da kuma canza shi a cikin tsarin daban-daban.
