របៀបវាស់កម្លាំងកកិត
ការកកិតគឺជាកម្លាំងទូទៅបំផុតមួយដែលយើងជួបប្រទះក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ចាប់ពីស្បែកជើងដែលប៉ះនឹងផ្ទៃផ្លូវ សំបកកង់រថយន្តការពារការរអិល រហូតដល់ដំណើរការនៃការលុបស្នាមខ្មៅដៃដោយប្រើជ័រលុប។ ទោះបីជាហាក់ដូចជាសាមញ្ញក៏ដោយ ការកកិតដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វកម្ម ពីព្រោះវាប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃចលនា សុវត្ថិភាព និងដំណើរការនៃឧបករណ៍ផ្សេងៗ។ ដូច្នេះ ការយល់ដឹងពីរបៀបវាស់ការកកិតគឺជាជំនាញជាមូលដ្ឋានមួយក្នុងរូបវិទ្យា ជាពិសេសក្នុងឌីណាមិក។
១. យល់ពី គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាន នៃកម្លាំងកកិត
ជាទូទៅ ការកកិតគឺជាកម្លាំងដែលកើតឡើងនៅពេលដែលផ្ទៃពីរប៉ះគ្នា ហើយផ្លាស់ទី (ឬមានទំនោរផ្លាស់ទី) ទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក។ ទិសដៅនៃកម្លាំងកកិតតែងតែផ្ទុយពីទិសដៅនៃចលនា ឬទំនោររបស់វត្ថុក្នុងការផ្លាស់ទី។
មានកម្លាំងកកិតពីរប្រភេទសំខាន់ៗ៖
១. កម្លាំងកកិតឋិតិវន្ត (fs)៖ កើតឡើងនៅពេលដែលវត្ថុមួយមិនទាន់មានចលនា ប៉ុន្តែកម្លាំងមួយកំពុងព្យាយាមធ្វើចលនាវា។ ទំហំរបស់វានឹងលៃតម្រូវរហូតដល់វាឈានដល់តម្លៃអតិបរមា។
២. កម្លាំងកកិតចលនា (fk)៖ កើតឡើងនៅពេលដែលវត្ថុមួយកំពុងផ្លាស់ទីរួចហើយ។ តម្លៃរបស់វាគឺថេរជាងកម្លាំងកកិតឋិតិវន្ត។
រូបមន្តទូទៅដែលត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់៖
- កម្លាំងកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា៖
\[
f_{s\,max} = \mu_s\, N
\]
- កម្លាំងកកិតចលនា៖
\[
f_k = \mu_k \, N
\]
ព័ត៌មាន៖
–\(\mu_s\) = មេគុណកកិតឋិតិវន្ត
– \( \mu_k \) = មេគុណកកិតចលនា
–\( N\) = កម្លាំងធម្មតា (កម្លាំងសម្ពាធលើផ្ទៃលើវត្ថុ)
ការវាស់ស្ទង់កម្លាំងកកិតមានន័យថា យើងកំណត់តម្លៃនៃកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពដោយពិសោធន៍ ជាធម្មតាជាមួយឧបករណ៍វាស់កម្លាំង ឬជាមួយការវិភាគចលនា។
2. ឧបករណ៍ និងសម្ភារៈសម្រាប់វាស់កម្លាំងកកិត
សម្រាប់ការពិសោធន៍សាមញ្ញៗនៅសាលារៀន ឬនៅផ្ទះ ឧបករណ៍ដែលត្រូវការគឺងាយស្រួលរកណាស់៖
– ឌីណាម៉ូម៉ែត្រ (តុល្យភាពស្ព្រីង)៖ ឧបករណ៍សម្រាប់វាស់កម្លាំងជាញូតុន (N)
– វត្ថុដែលត្រូវសាកល្បង៖ ឧទាហរណ៍ ប្លុកឈើ ជ័រលុប ប្រអប់តូចៗ
– ផ្ទៃសាកល្បង៖ តុឈើ កញ្ចក់ កម្រាលឥដ្ឋសេរ៉ាមិច ក្រដាសខ្សាច់ ក្រដាស
- ខ្សែពួរ ឬ ទំពក់៖ សម្រាប់ទាញវត្ថុ
- មាត្រដ្ឋានម៉ាស់ (ស្រេចចិត្ត): ដើម្បីស្វែងយល់ពីម៉ាស់របស់វត្ថុមួយ
– ប្រូត្រាក់ទ័រ និងប្លង់ទ្រេត (ប្រសិនបើប្រើវិធីសាស្ត្រប្លង់ទ្រេត)
ដោយប្រើឧបករណ៍សាមញ្ញនេះ យើងអាចវាស់កម្លាំងកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា ក៏ដូចជាកម្លាំងកកិតចលនាផងដែរ។
៣. វិធីសាស្ត្រទី ១៖ ការវាស់កម្លាំងកកិតជាមួយឌីណាម៉ូម៉ែត្រ (វិធីសាស្ត្រទាញផ្ដេក)
វិធីសាស្ត្រផ្ទាល់បំផុតគឺទាញវត្ថុឆ្លងកាត់ផ្ទៃរាបស្មើមួយដោយប្រើឌីណាម៉ូម៉ែត្រ។
ក. ការវាស់ស្ទង់កម្លាំងកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា
ជំហាន៖
១. ដាក់វត្ថុមួយ (ឧ. បន្ទះឈើ) លើផ្ទៃរាបស្មើ។
2. ចងខ្សែជុំវិញវត្ថុ រួចភ្ជាប់វាទៅនឹងឌីណាម៉ូម៉ែត្រ។
៣. ទាញយឺតៗ ហើយបង្កើនកម្លាំងទាញបន្តិចម្តងៗ។
៤. យកចិត្តទុកដាក់លើលេខនៅលើឌីណាម៉ូម៉ែត្រ។ ដរាបណាវត្ថុមិនផ្លាស់ទី កម្លាំងកកិតឋិតិវន្តនឹងលៃតម្រូវឱ្យមានទំហំដូចគ្នានឹងវត្ថុ។ កម្លាំងទាញ.
៥. កត់ត្រាតម្លៃនៃកម្លាំងនៅពេលដែលវត្ថុទើបតែចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទី។ តម្លៃនេះគឺជាកម្លាំងកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា (f_{s \,max} \))។
ចំណាំសំខាន់៖ ការដកថយលឿនពេកអាចបណ្តាលឱ្យការអានកើនឡើង និងមិនសូវត្រឹមត្រូវ។ ការដកថយគួរតែមានស្ថេរភាព។
ខ. ការវាស់ស្ទង់កម្លាំងកកិត Kinetic
ជំហាន៖
១. នៅពេលដែលវត្ថុកំពុងផ្លាស់ទី សូមរក្សាកម្លាំងទាញដើម្បីឱ្យវត្ថុផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនថេរ។
2. ប្រសិនបើល្បឿនថេរ នោះកម្លាំងលទ្ធផលខិតជិតសូន្យ មានន័យថា កម្លាំងទាញ ស្មើនឹងកម្លាំងកកិត kinetic ។
៣. ចំណាំចំនួនដែលត្រូវបានអានដោយស្ថេរភាពនៅលើឌីណាម៉ូម៉ែត្រអំឡុងពេលចលនាថេរ។ នោះគឺ \( f_k \ )។
ជាធម្មតា \( f_k \) មានទំហំតូចជាង \( f_{s \,max} \)។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលវាពិបាកសម្រាប់វត្ថុក្នុងការ "ចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទី" ជាជាង "រក្សាចលនា"។
៤. ការគណនា មេគុណកកិតពីការវាស់វែង
ប្រសិនបើកម្លាំងធម្មតា \(N\) ត្រូវបានគេដឹង យើងអាចគណនាមេគុណកកិតបាន។
នៅលើផ្ទៃរាបស្មើ៖
\[
N = មីលីក្រាម
\]
ជាមួយ៖
– \( ម.ម.) = ម៉ាស់វត្ថុ (គីឡូក្រាម)
– \( g \) = សន្ទុះដោយសារទំនាញ (≈ 9,8 m/s² ឬ 10 m/s² សម្រាប់ការប៉ាន់ស្មាន)
ប្រសិនបើយើងទទួលបាន \( f_{s \,max} \) នោះ៖
\[
\mu_s = \frac{f_{s \,max}}{N}
\]
ប្រសិនបើ \( f_k \) ត្រូវបានទទួល នោះ៖
\[
\mu_k = \frac{f_k}{N}
\]
ឧទាហរណ៍ខ្លីមួយ
ឧទាហរណ៍ ប្លុកមួយដែលមានម៉ាស់ 2 គីឡូក្រាមត្រូវបានទាញលើតុ។
កម្លាំងនៅពេលចាប់ផ្តើមធ្វើចលនាអានបាន 6 N ហើយនៅពេលធ្វើចលនាជាប់លាប់វាអានបាន 4 N។
ដូច្នេះ៖
–\( N = mg = 2 \គុណ 10 = 20 \) N
– \( \mu_s = 6/20 = 0,3 \)
– \( \mu_k = ៤/២០ = ០.២ \)
លទ្ធផលនេះសមហេតុផល ពីព្រោះមេគុណកកិតចលនាជាធម្មតាតូចជាង។
៥. វិធីសាស្ត្រទី ២៖ ការវាស់កម្លាំងកកិតជាមួយប្លង់ទ្រេត
វិធីសាស្ត្រប្លង់ទ្រេតត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់នៅពេលដែលមិនមានឌីណាម៉ូម៉ែត្រ ឬជាវិធីសាស្ត្រជំនួស។
គោលការណ៍
យើងបង្កើនមុំទំនោរនៃក្តាររហូតដល់វត្ថុចាប់ផ្តើមរអិល។ នៅពេលនោះ សមាសធាតុនៃកម្លាំងទម្ងន់ស្របទៅនឹងប្លង់គឺស្មើនឹងកម្លាំងកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា។
ប្រសិនបើមុំសំខាន់គឺ \(\theta\) នោះ៖
\[
\mu_s = \tan(\theta)
\]
នេះអនុវត្តចំពោះលក្ខខណ្ឌដែលវត្ថុគ្រាន់តែចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទីលើប្លង់ទ្រេតដោយគ្មានកម្លាំងបន្ថែម។
ជំហាន៖
1. ដាក់វត្ថុនៅលើក្តារ។
2. លើកក្តារយឺតៗដើម្បីឱ្យមុំកើនឡើងបន្តិចម្តងៗ។
៣. សង្កេតមើលមុំដែលវត្ថុចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទី។
៤. វាស់មុំដោយប្រើប្រូត្រាក់ទ័រ ឬឧបករណ៍វាស់មុំ។
5. គណនា \( \mu_s \) ដោយប្រើ \( \tan(\theta) \) ។
ចំពោះការកកិតចលនា អ្នកអាចកំណត់មុំជាក់លាក់មួយ ហើយវាស់សំទុះនៃវត្ថុនៅពេលវារអិល បន្ទាប់មកវិភាគកម្លាំងដែលកំពុងដំណើរការ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្ត្រនេះស្មុគស្មាញជាងបន្តិច ហើយជាធម្មតាតម្រូវឱ្យវាស់ពេលវេលា/ចម្ងាយ។
៦. កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់លទ្ធផលនៃការវាស់វែង
ការវាស់ស្ទង់កម្លាំងកកិតមិនតែងតែបង្កើតតម្លៃដូចគ្នាបេះបិទនោះទេ ពីព្រោះវាត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយកត្តាជាច្រើន រួមមាន៖
– ភាពរដុបនៃផ្ទៃ៖ ផ្ទៃរដុបជាធម្មតាបង្កើនការកកិត។
– អនាម័យផ្ទៃ៖ ធូលី ប្រេង ឬទឹកអាចផ្លាស់ប្តូរតម្លៃកកិត។
– ផ្ទៃប៉ះ៖ នៅក្នុងគំរូរូបវិទ្យាដ៏ល្អ ផ្ទៃប៉ះមិនប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ការកកិតទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងសម្ភារៈពិត វាអាចរងផលប៉ះពាល់ដោយសារតែការខូចទ្រង់ទ្រាយ។
– ល្បឿនចលនា៖ នៅក្នុងវត្ថុធាតុមួយចំនួន ការកកិតអាចផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរល្បឿន។
– សីតុណ្ហភាព និងសំណើម៖ ជាពិសេសសម្រាប់កៅស៊ូ ឬសម្ភារៈដែលងាយផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិ។
– របៀបទាញ៖ ប្រសិនបើកម្លាំងទាញមិនស្របនឹងផ្ទៃ (លើកបន្តិច) កម្លាំងធម្មតានឹងផ្លាស់ប្តូរ ដូច្នេះកម្លាំងកកិតក៏ផ្លាស់ប្តូរដែរ។
ដូច្នេះ ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលកាន់តែត្រឹមត្រូវ សូមធ្វើការពិសោធន៍ច្រើនដង ហើយយកមធ្យមភាគ។
៧. គន្លឹះសម្រាប់ការវាស់វែងកាន់តែត្រឹមត្រូវ
គន្លឹះជាក់ស្តែងមួយចំនួន៖
1. ទាញវត្ថុយឺតៗ ខណៈពេលកំពុងវាស់ការកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា។
2. ត្រូវប្រាកដថាកម្លាំងទាញស្របទៅនឹងផ្ទៃដើម្បីកុំឱ្យ \(N\) ផ្លាស់ប្តូរ។
៣. ធ្វើការវាស់វែងម្តងហើយម្តងទៀតយ៉ាងហោចណាស់ ៣ ដង។
៤. កត់សម្គាល់ស្ថានភាពផ្ទៃ (ស្ងួត មានធូលី និងរអិល) ដើម្បីឱ្យទិន្នន័យអាចត្រូវបានប្រៀបធៀប។
៥. ប្រើវត្ថុដែលមានស្ថេរភាព និងមិនងាយក្រឡាប់ ដើម្បីឱ្យកម្លាំងត្រូវបានអានបានត្រឹមត្រូវ។
Penutup
ការវាស់ស្ទង់ការកកិតអាចធ្វើបានតាមវិធីសាមញ្ញ ប៉ុន្តែមានលក្ខណៈវិទ្យាសាស្ត្រ។ វិធីសាស្ត្រទូទៅបំផុតគឺប្រើឌីណាម៉ូម៉ែត្រដើម្បីវាស់កម្លាំងនៅពេលដែលវត្ថុមួយចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទី (ការកកិតឋិតិវន្តអតិបរមា) និងនៅពេលដែលវាកំពុងផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនថេរ (ការកកិតចលនា)។ ជម្រើសមួយទៀតគឺវិធីសាស្ត្រប្លង់ទ្រេត ដែលប្រើមុំសំខាន់ដើម្បីកំណត់មេគុណនៃការកកិតឋិតិវន្ត។ ពីការវាស់វែង យើងក៏អាចគណនាមេគុណនៃការកកិត និងយល់ពីរបៀបដែលស្ថានភាពផ្ទៃប៉ះពាល់ដល់ទំហំនៃការកកិត។
តាមរយៈការយល់ដឹងពីរបៀបវាស់ស្ទង់ការកកិត យើងមិនត្រឹមតែរៀនគោលគំនិតរូបវិទ្យាប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងយល់អំពីបាតុភូតដ៏សំខាន់មួយដែលកំណត់សុវត្ថិភាព ប្រសិទ្ធភាព និងផាសុកភាពក្នុងសកម្មភាពប្រចាំថ្ងៃផ្សេងៗ និងក្នុងវិស្វកម្មផងដែរ។ ប្រសិនបើអ្នកចង់បាន ខ្ញុំក៏អាចបន្ថែមតារាងទិន្នន័យពិសោធន៍ ទម្រង់របាយការណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ ឬសំណួរអនុវត្តទាក់ទងនឹងការកកិតផងដែរ។
