រូបវិទ្យាក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់

រូបវិទ្យាក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់

Pendahuluan

រូបវិទ្យាគឺជាសាខាមួយនៃវិទ្យាសាស្ត្រដែលសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិ និងបាតុភូតនៃសកលលោក។ នៅក្នុងបរិបទនៃវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់ រូបវិទ្យាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់។ ការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍នៃរូបវិទ្យាអនុញ្ញាតឱ្យវិស្វករ និងស្ថាបត្យកររចនា និងសាងសង់រចនាសម្ព័ន្ធដែលមានសុវត្ថិភាព ប្រសិទ្ធភាព និងប្រើប្រាស់បានយូរ។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីរបៀបដែលគោលការណ៍នៃរូបវិទ្យាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់ ចាប់ពីមេកានិច និងទែរម៉ូឌីណាមិក រហូតដល់លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈ។

មេកានិចនៃសម្ភារៈ

ច្បាប់ និងការអនុវត្តរបស់ញូតុនក្នុងការសាងសង់

គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៃរូបវិទ្យាក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់គឺច្បាប់របស់ញូតុន។ ច្បាប់ទីមួយរបស់ញូតុននិយាយអំពីនិចលភាព ដែលមានន័យថាវត្ថុមួយនឹងនៅស្ងៀម ឬមានចលនាឯកសណ្ឋានក្នុងបន្ទាត់ត្រង់ លុះត្រាតែមានកម្លាំងខាងក្រៅធ្វើសកម្មភាព។ ក្នុងការសាងសង់អគារ នេះមានន័យថារចនាសម្ព័ន្ធត្រូវតែត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីទប់ទល់នឹងបន្ទុកខាងក្រៅដូចជាខ្យល់ រញ្ជួយដី ឬបន្ទុកថាមវន្តផ្សេងទៀត។

ច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុនចែងថា សន្ទុះនៃវត្ថុមួយគឺសមាមាត្រទៅនឹងកម្លាំងដែលបានអនុវត្តទៅលើវា និងសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងម៉ាស់របស់វា (F = ma)។ នៅក្នុងបរិបទនៃអគារ វិស្វកររចនាសម្ព័ន្ធប្រើប្រាស់ច្បាប់នេះដើម្បីរចនាធាតុអគារដូចជា ធ្នឹម សសរ និងគ្រឹះ ដើម្បីទប់ទល់នឹងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើពួកវា។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលរចនាស្ពាន វាជាការសំខាន់ក្នុងការពិចារណាលើកម្លាំងផ្សេងៗដូចជា បន្ទុកយានយន្ត ខ្យល់ និងការរញ្ជួយដី ហើយធានាថារចនាសម្ព័ន្ធអាចទប់ទល់នឹងកម្លាំងទាំងនេះដោយមិនដួលរលំ។

ច្បាប់អភិរក្សថាមពល

ច្បាប់អភិរក្សថាមពលចែងថា ថាមពលមិនអាចបង្កើត ឬបំផ្លាញបានទេ។ វាអាចត្រូវបានបំប្លែងពីទម្រង់មួយទៅទម្រង់មួយទៀតប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់ គោលការណ៍នេះត្រូវបានអនុវត្តតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា ដូចជាក្នុងការវិភាគប្រសិទ្ធភាពកម្ដៅនៃអគារ និងប្រព័ន្ធកំដៅ និងត្រជាក់។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងការរចនាអគារដែលសន្សំសំចៃថាមពល (អគារបៃតង) វិស្វករប្រើគោលការណ៍អភិរក្សថាមពលដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការប្រើប្រាស់ថាមពល ឧទាហរណ៍ ដោយប្រើប្រាស់អ៊ីសូឡង់កម្ដៅល្អដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់កំដៅ ឬប្រើបន្ទះសូឡាដើម្បីបំប្លែងថាមពលព្រះអាទិត្យទៅជាអគ្គិសនី។

ទែរម៉ូឌីណាមិកក្នុងសម្ភារៈសំណង់

ចរន្តអគ្គិសនី ចរន្តខ្យល់ និងវិទ្យុសកម្ម

ទែរម៉ូឌីណាមិក គឺជាសាខាមួយនៃរូបវិទ្យាដែលសិក្សាពីទំនាក់ទំនងរវាងកំដៅ ថាមពល និងការងារ។ នៅក្នុងបរិបទនៃអគារ ទែរម៉ូឌីណាមិកគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ក្នុងការរចនាប្រព័ន្ធ HVAC (កំដៅ ខ្យល់ចេញចូល និងម៉ាស៊ីនត្រជាក់) និងការជ្រើសរើសសម្ភារៈសំណង់។

មធ្យោបាយសំខាន់ៗបីនៃការផ្ទេរកំដៅគឺ ចរន្តកំដៅ ចរន្តខ្យល់ និងវិទ្យុសកម្ម។ ចរន្តកំដៅគឺជាការផ្ទេរកំដៅតាមរយៈសម្ភារៈ ហើយវាមានសារៈសំខាន់ណាស់នៅពេលពិចារណាអំពីអ៊ីសូឡង់របស់អគារ។ ឧទាហរណ៍ សម្ភារៈអ៊ីសូឡង់ដូចជារោមចៀមកញ្ចក់ ឬប៉ូលីស្ទីរ៉ែនត្រូវបានប្រើដើម្បីកាត់បន្ថយការផ្ទេរកំដៅតាមរយៈជញ្ជាំង និងដំបូលអគារ។

ចរន្តខ្យល់គឺជាការផ្ទេរកំដៅតាមរយៈចលនារបស់សារធាតុរាវ ជាធម្មតាខ្យល់។ ក្នុងករណីនេះ ខ្យល់ចេញចូលបានត្រឹមត្រូវអាចជួយគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពក្នុងផ្ទះដោយអនុញ្ញាតឱ្យមានលំហូរខ្យល់ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ លំហូរខ្យល់ល្អក៏ចាំបាច់ផងដែរដើម្បីការពារបញ្ហាដូចជាសំណើម និងផ្សិត ដែលអាចបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធអគារ។

វិទ្យុសកម្ម គឺជាការផ្ទេរថាមពលកំដៅក្នុងទម្រង់ជារលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ឧទាហរណ៍ បង្អួចដែលមានកញ្ចក់ស្រទាប់ស្តើងអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកាត់បន្ថយការឡើងកំដៅពីពន្លឺព្រះអាទិត្យ ខណៈពេលដែលនៅតែអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺធម្មជាតិចូល។ បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាកញ្ចក់ Low-E (Low Emissivity)។

ច្បាប់ទីពីរនៃទែរម៉ូឌីណាមិក

ច្បាប់ទីពីរនៃទែរម៉ូឌីណាមិកចែងថា ការផ្ទេរកំដៅកើតឡើងដោយឯកឯងពីតំបន់ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅតំបន់ដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប ហើយមិនដែលផ្ទុយមកវិញឡើយ។ នៅក្នុងបរិបទនៃអគារ ច្បាប់នេះត្រូវបានប្រើ ឧទាហរណ៍ ដើម្បីរចនាប្រព័ន្ធអ៊ីសូឡង់ដែលមានប្រសិទ្ធភាព។ តាមរយៈការយល់ដឹងពីរបៀបដែលការផ្ទេរកំដៅ វិស្វករអាចរចនារចនាសម្ព័ន្ធដែលកាត់បន្ថយការបាត់បង់កំដៅក្នុងរដូវរងា និងការពារការឡើងកំដៅលើសនៅរដូវក្តៅ។

លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ

ភាពតានតឹង និង ភាពតានតឹង

នៅពេលដែលសម្ភារៈមួយត្រូវទទួលរងនូវកម្លាំង វានឹងផ្លាស់ប្តូររូបរាង ឬខូចទ្រង់ទ្រាយ។ ភាពតានតឹង និងភាពតានតឹង គឺជាគោលគំនិតជាមូលដ្ឋានក្នុងការយល់ដឹងពីរបៀបដែលសម្ភារៈមានឥរិយាបទក្រោមបន្ទុក។ ភាពតានតឹង គឺជាកម្លាំងក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃដែលធ្វើសកម្មភាពលើសម្ភារៈ ខណៈពេលដែលភាពតានតឹង គឺជាការខូចទ្រង់ទ្រាយដែលសម្ភារៈឆ្លងកាត់ដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងភាពតានតឹងនោះ។

សម្ភារៈនីមួយៗមានដែនកំណត់ភាពតានតឹងជាក់លាក់ ដែលប្រសិនបើលើស នឹងបណ្តាលឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយជាអចិន្ត្រៃយ៍ ឬសូម្បីតែបាក់។ ក្នុងការសាងសង់ វាជាការសំខាន់ក្នុងការជ្រើសរើសសម្ភារៈដែលអាចទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងដែលរំពឹងទុកដោយគ្មានការបរាជ័យ។ ឧទាហរណ៍ ដែកថែបត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ក្នុងការសាងសង់ដោយសារតែកម្លាំង tensile ខ្ពស់របស់វា ខណៈពេលដែលបេតុងពូកែខាងទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងបង្ហាប់។

ម៉ូឌុលនៃភាពបត់បែន

ម៉ូឌុលនៃភាពបត់បែន ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាម៉ូឌុលរបស់យ៉ង់ គឺជារង្វាស់នៃភាពរឹងរបស់សម្ភារៈមួយ។ វាបង្ហាញពីចំនួនដែលសម្ភារៈនឹងឆ្លងកាត់ការខូចទ្រង់ទ្រាយយឺត (អាចបញ្ច្រាស់បាន) នៅពេលដែលមានភាពតានតឹង។ សម្ភារៈដែលមានម៉ូឌុលនៃភាពបត់បែនខ្ពស់ ដូចជាដែកថែប នឹងជួបប្រទះការខូចទ្រង់ទ្រាយតិចជាងសម្ភារៈដែលមានម៉ូឌុលនៃភាពបត់បែនទាប ដូចជាឈើ នៅកម្រិតភាពតានតឹងដូចគ្នា។ ការយល់ដឹងអំពីម៉ូឌុលនៃភាពបត់បែនគឺមានសារៈសំខាន់ក្នុងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធ ដើម្បីធានាថាសម្ភារៈដែលប្រើនឹងដំណើរការដូចការគ្រោងទុក។

ភាពធន់នៃថាមពល និងភាពធន់នៃសម្ភារៈ

គោលគំនិតរូបវិទ្យាដ៏សំខាន់មួយទៀតនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈគឺថាមពល និងភាពធន់នៃវត្ថុធាតុដើម។ ថាមពលដែលវត្ថុធាតុដើមអាចស្រូបយកមុនពេលខូចគឺជារង្វាស់សំខាន់នៃភាពធន់របស់វា។ សម្ភារៈសំណង់ដែលអាចស្រូបយកថាមពលបានច្រើនមុនពេលប្រេះស្រាំត្រូវបានចាត់ទុកថាប្រើប្រាស់បានយូរ និងមានសុវត្ថិភាពជាង។ ឧទាហរណ៍ ដែកថែបមានសមត្ថភាពស្រូបយកថាមពលខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវតែទប់ទល់នឹងបន្ទុកថាមវន្ត ដូចជាស្ពាន ឬអគារខ្ពស់ៗ។

សារធាតុរាវក្នុងការសាងសង់

ឌីណាមិកសារធាតុរាវ

ឌីណាមិកសារធាតុរាវ គឺជាសាខាមួយនៃរូបវិទ្យាដែលសិក្សាពីចលនារបស់សារធាតុរាវ (សារធាតុរាវ និងឧស្ម័ន) និងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើពួកវា។ នៅក្នុងបរិបទនៃអគារ នេះមានសារៈសំខាន់ ឧទាហរណ៍ ក្នុងការរចនាប្រព័ន្ធបង្ហូរទឹក និងប្រព័ន្ធ HVAC។ គោលការណ៍របស់ Bernoulli ដែលចែងថាការបង្កើនល្បឿនសារធាតុរាវត្រូវបានអមដោយការថយចុះនៃសម្ពាធ ត្រូវបានអនុវត្តជាញឹកញាប់ក្នុងការរចនាប្រព័ន្ធខ្យល់ចេញចូល ដើម្បីធានាបាននូវលំហូរខ្យល់ល្អបំផុត។

អ៊ីដ្រូស្តាទិច និង ការការពារទឹកជ្រាបនៃអគារ

អ៊ីដ្រូស្តាទិច គឺជាការសិក្សាអំពីសារធាតុរាវនៅពេលសម្រាក។ គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃអ៊ីដ្រូស្តាទិច ដូចជាសម្ពាធអ៊ីដ្រូស្តាទិច គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធមិនជ្រាបទឹក។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលរចនាគ្រឹះនៅក្រោមផ្ទៃទឹក វិស្វករត្រូវតែពិចារណាពីសម្ពាធទឹកដែលធ្វើសកម្មភាពលើរចនាសម្ព័ន្ធ ហើយធានាថាសម្ភារៈដែលប្រើអាចទប់ទល់នឹងសម្ពាធនេះដោយមិនលេចធ្លាយ។

Penutup

រូបវិទ្យាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសំណង់។ ការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃរូបវិទ្យាមិនត្រឹមតែជួយក្នុងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានសុវត្ថិភាព និងមានប្រសិទ្ធភាពប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជួយក្នុងការជ្រើសរើសសម្ភារៈត្រឹមត្រូវសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗផងដែរ។ ចាប់ពីមេកានិចនៃសម្ភារៈរហូតដល់ទែរម៉ូឌីណាមិក និងឌីណាមិកសារធាតុរាវ ការអនុវត្តរូបវិទ្យាក្នុងការសាងសង់ទំនើបធានាថាអគារនាពេលអនាគតនឹងកាន់តែរឹងមាំ ប្រើប្រាស់បានយូរ និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យា និងការស្រាវជ្រាវជាបន្តបន្ទាប់ យើងអាចរំពឹងថានឹងមានការអនុវត្តគោលការណ៍រូបវិទ្យាប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតបន្ថែមទៀតនៅក្នុងពិភពសំណង់នាពេលអនាគត។