Rundunar 'yan ra'ayin mazan jiya da rundunar da ba ta ra'ayin mazan jiya ba
1. Rundunar 'Yan Ra'ayin Mazan Jiya
1.1 Nauyi (w)
Ka lura da wani abu da ke motsawa a tsaye har zuwa sama mafi tsayi kafin ka matsa ƙasa zuwa wurin da ya fara. Idan kana motsawa a tsaye ta hanyar h, nauyin yana akasin alkiblar da ke fitowa daga motsi. Don haka, nauyin yana aiki mara kyau akan abu.
W = wh (ko 180 o ) = – wh = – mgh
Bayan ya kai tsayin da ya kai, abu yana tafiya ƙasa zuwa matsayinsa na farko da h. Lokacin da yake tafiya ƙasa, nauyin yana kan alkibla ɗaya da na ƙaura. Domin yana kan alkibla ɗaya da na ƙaura, nauyin yana aiki mai kyau.
W = wh (cos 0 o ) = wh = mgh
Girman abu (m), saurin nauyi (g), da tsayi (h) iri ɗaya ne, don haka ana yin aikin ne ta hanyar nauyin tunda abin ya fara motsawa a tsaye har sai ya koma matsayinsa na farko sifili.
W = mgh – mgh = 0
1.2 Ƙarfin bazara
Ka lura da maɓuɓɓugar ruwa da aka sanya a kwance. Idan an tura ko matse ƙarshen dama na maɓuɓɓugar ruwa zuwa hagu, maɓuɓɓugar ruwa tana yin ƙarfin turawa zuwa dama. Za ka iya tabbatar da hakan ta hanyar matse maɓuɓɓugar ruwa. Misali, sanya abu a ƙarshen dama, sannan ka danna abin a gefen hagu. Bayan maɓuɓɓugar ruwa ta karkace da Δx, cire hannunka daga abin da kuma maɓuɓɓugar ruwa. Idan hannun bai sake haɗuwa da maɓuɓɓugar ruwa ba, maɓuɓɓugar ruwa za ta mayar da abin zuwa dama.
Idan abin ya motsa zuwa hagu, alkiblar motsinsa da kuma canjinsa suna akasin alkiblar ƙarfin bazara. Saboda alkiblar ta saba wa juna, ƙarfin bazara yana aiki mara kyau.
W = – ½ k (Δx) 2
Idan abin ya motsa zuwa dama, alkiblar motsinsa da kuma canjinsa iri ɗaya ne da ƙarfin bazara. Domin alkiblar iri ɗaya ce, ƙarfin bazara yana yin aiki mai kyau.
W = ½ k (Δx) 2
Maɓuɓɓugar da aka yi amfani da ita iri ɗaya ce, don haka ma'aunin maɓuɓɓugar (k) iri ɗaya ne. Maɓallin maɓuɓɓugar (Δx) shi ma iri ɗaya ne.
Saboda haka, ana yin aikin ne ta hanyar nauyi lokacin da abin ya fara motsawa zuwa hagu da Δx sannan ya koma dama da Δx sifili.
W = ½ k (Δx) 2 - ½ k (Δx) 2 = 0
Ana yin aikin ne ta hanyar nauyi da ƙarfin bazara tunda abin ya fara motsawa daga matsayinsa na farko har sai ya dawo, akwai daidai da sifili. Idan an yi aikin ne ta hanyar ƙarfi tunda yana motsawa daga matsayinsa na farko har sai ya dawo, akwai daidai da sifili, ana kiran ƙarfin da ƙarfi mai ra'ayin mazan jiya. Saboda haka, ƙarfin bazara da nauyi misalai ne na ƙarfin mazan jiya.
2. Ƙarfin da Ba na Masu Ra'ayin Mazan jiya ba
Ka lura da wani abu da aka tura zuwa dama sannan aka tura shi zuwa hagu. Lokacin da abin ke motsawa ko kuma aka motsa shi zuwa dama, alkiblar motsawar abin iri ɗaya ce da alkiblar ƙarfin turawa (F) kuma akasin alkiblar ƙarfin gogayya (f k ). Kamar yadda yake a alkibla ɗaya da juyawa, ƙarfin turawa yana yin aiki mai kyau akan abin.
W = Fs
Akasin haka, ƙarfin gogayya na motsi yana yin aiki mara kyau akan abu.
W = – f k s
An yi aikin ta hanyar ƙarfin turawa da ƙarfin gogayya akan abin lokacin da abin ya fara motsawa daga matsayinsa na farko har sai ya dawo akwai:
W = 2 F s
W = -2 f k s
Ana yin aikin ne ta hanyar ƙarfin turawa da ƙarfin haɗakar motsi tun da abu ya fara motsawa daga matsayinsa na farko har sai ya dawo, ba daidai yake da sifili ba. Idan aikin da wani ƙarfi ya yi tun lokacin da abu ya fara motsawa daga matsayinsa na farko har sai ya dawo ba daidai yake da sifili ba, ana kiran ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba. Saboda haka, ƙarfin turawa da ƙarfin haɗakar motsi misalai ne na ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba.
1. Menene ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya? Ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya shine wanda aikin da aka yi wajen motsa abu tsakanin wurare biyu ba ya dogara da hanyar da aka bi. Ƙarfin nauyi da ƙarfin lantarki misalai ne na ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya.
2. Ta yaya aikin da rundunar masu ra'ayin mazan jiya ke yi yake da alaƙa da makamashi mai yuwuwa? Aikin da rundunar masu ra'ayin mazan jiya ke yi akan abu da ke motsawa daga wuri A zuwa wuri B daidai yake da canjin mummunan makamashi mai yuwuwa (∆U) tsakanin waɗannan maki biyu: Wannan yana nufin cewa idan abu ya sami makamashi mai yuwuwa, aikin da rundunar masu ra'ayin mazan jiya ke yi yana da mummunan sakamako, kuma akasin haka.
3. Menene ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba? Ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba shine wanda aikin da aka yi wajen motsa abu tsakanin wurare biyu ya dogara da hanyar da aka bi. Gogewa da juriyar iska misalai ne na ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba.
4. Ta yaya ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba ke shafar makamashin injiniya na tsarin? Ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba zai iya canza jimillar kuzarin injiniya (jimillar kuzarin motsi da yuwuwar kuzari) na tsarin. Wannan saboda aikin da ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ke yi ba ya adana shi a matsayin makamashin da zai yiwu amma yawanci ana canza shi zuwa wasu nau'ikan makamashi, kamar zafi.
5. Ta yaya mutum zai iya tantance ko ƙarfi yana da tsari ko kuma ba shi da tsari ta amfani da hanyar rufewa? Ga rundunar masu ra'ayin mazan jiya, aikin yanar gizo da aka yi akan abu bayan ya yi tafiya, hanyar rufewa gaba ɗaya sifili ne. Idan aikin yanar gizo da aka yi akan madauri rufewa ba sifili ba ne, ƙarfin ba shi da tsari.
6. Wace rawa lanƙwasa filin ƙarfi ke takawa wajen tantance ko ƙarfi yana da tsari? Idan lanƙwasa filin ƙarfi sifili ne ko'ina a sararin samaniya, ƙarfin yana da tsari. Idan lanƙwasa ba sifili ba ne, to ƙarfin ba mai ra'ayin mazan jiya ba ne.
7. Ta yaya makamashin ƙarfin nauyi yake da alaƙa da ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya? Makamashin ƙarfin nauyi yana tasowa ne saboda yanayin kiyayewa na ƙarfin nauyi. Ƙara tsayi a filin nauyi yana haifar da ƙaruwa a cikin kuzarin ƙarfin nauyi, yayin da aikin da ƙarfin nauyi ke yi ba shi da kyau, yana nuna raguwar kuzarin ƙarfin lokacin da abu ya matsa kusa da Duniya.
8. Me yasa gogayya ba ta da wani makamashi mai ƙarfi kamar sauran ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya? Gogayya ba ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya ba ne; saboda haka, aikin da gogayya ke yi ba ya adanawa a matsayin makamashi mai ƙarfi. Madadin haka, sau da yawa ana canza shi zuwa wasu siffofi, kamar zafi, kuma ba za a iya dawo da shi gaba ɗaya a matsayin makamashin injiniya ba.
9. A cikin yanayin da abu ke zamewa ƙasa da jirgin sama mai karkata, ta yaya ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya da waɗanda ba masu ra'ayin mazan jiya ba ke taka rawa? Idan abu ya zame ƙasa da jirgin sama mai karkata, ƙarfin nauyi, ƙarfin masu ra'ayin mazan jiya, yana aiki akan abu, yana mayar da kuzarin da zai iya samu zuwa kuzarin motsi. Idan akwai gogayya tsakanin abu da jirgin sama mai karkata (ƙarfin da ba mai ra'ayin mazan jiya ba), zai yi adawa da motsi kuma ya rage kuzarin motsi na abu, yana mayar da wasu daga cikinsu zuwa zafi.
10. Za a iya adana cikakken kuzarin tsarin koda kuwa ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba ne? Haka ne, cikakken kuzarin tsarin (gami da dukkan nau'ikan makamashi kamar na inji, zafi, da sauransu) yana nan a kiyaye shi bisa ga dokar kiyaye makamashi. Duk da haka, lokacin da ƙarfin da ba na masu ra'ayin mazan jiya ba ke aiki, makamashin injiniya (jimillar kuzarin motsi da yuwuwar kuzari) ba za a iya adana shi ba saboda wasu daga cikinsa ana canza su zuwa wasu nau'ikan makamashi, kamar zafi ko sauti.
