Pêkhatin û parastina enerjiya mekanîkî - sondaj û çareserî
1. Du cismên giraniya wan wekhev e , m 1 = m 2 = 0.5 kg ji heman bilindahiyê hatine avêtin, wekî ku di wêneyê jêrîn de tê xuyang kirin. Nîvroza çemberê 1/5 m ye. Lihevketina di navbera her du cisman de bi tevahî elastîk e. Leza her cismê piştî lihevketinê diyar bikin . Lezkirina ji ber giraniyê 10 m/s 2 ye.
Tê zanîn:
Giraniya tiştekî (m) = m1 = m2 = 0.5 kg
Bilindahiya destpêkê (h 1 ) = 1/5 m
Bilindahiya dawî (h² ) = 0 ( bingeha rêyê )
Leza destpêkê ya cismê (v1 ) = 0 ( cism di destpêkê de di rewşa bêçalaktiyê de ye )
Leza dawî ya tiştekî (v2 ) = …. ( leza tiştekî li binê rêyê = leza tiştekî berî pevçûnê )
Lezkirina ji ber giraniyê (g) = 10 m/s
Xwestî: Leza her tiştî piştî pevçûnê
Areserî:
Leza tiştan berî pevçûnê
Leza tiştê berî lêdanê = Leza tiştê dema gihîştina bingeha rêyê = Leza dawî ya tiştê.
Enerjiya mekanîkî ya destpêkê = enerjiya mekanîkî ya dawî
Enerjiya potansiyela gravîtasyonê + enerjiya kînetîk = enerjiya potansiyela gravîtasyonê + enerjiya kînetîk
mgh 1 + 1/2 mv 1 2 = mgh 2 + 1/2 mv 2 2
mgh 1 + 0 = 0 + 1/2 mv 2 2
mgh 1 = 1/2 mv 2 2
gh 1 = 1/2 v 2 2
2 gh 1 = v 2 2
2(10)(1/5) = v2 2
2 ( 2) = v22
4 = v 2 2
v2 = √4
v2 = 2 m/ s
Leza her cismekî berî lêdanê 2 m/s ye.
Leza tiştan piştî pevçûnê
Eger her du tişt jî heman giranî hebin û di aliyên dijber de biçin, wê demê dema ku ew li hev dikevin, leza her du tiştan jî diguherin. Bo nimûne, eger berî pevçûnê tiştê A bi 2 m/s û tiştê B bi -4 m/s hereket bike, piştî pevçûnê tiştê A bi 4 m/s û tiştê B bi -2 m/s hereket bike. Nîşanên kêm û zêde nîşan didin ku her du tişt jî di aliyên cuda de ne.
2. Giraniya cismê A 2 kg û giraniya cismê B 3 kg e, dema ku ji bilindahiyekê wekî ku di wêneyê jêrîn de tê xuyang kirin tê avêtin. Her du cism li xala C li hev dikevin. Lihevketin bi tevahî elastîk e. Lezkirina ji ber giraniyê 10 m/s² ye . Leza cismê A û leza cismê B piştî lihevketinê diyar bikin.
Tê zanîn:
Giraniya cismê A (m1) = 2 kg
Giraniya cismê B (m² ) = 3 kg
Bilindahiya destpêkê (h 1 ) = 5 metre
Bilindahiya dawî (h² ) = 0 ( bingeha rêyê )
Leza destpêkê ya cismê (v1 ) = 0 ( cismê destpêkê di rewşa bêçalaktiyê de )
Leza dawî ya tiştekî (v2 ) = …. ( leza li bingeha rêyê = leza berî pevçûnê )
Lezkirina ji ber giraniyê (g) = 10 m/s
Xwestî: Leza her tiştî piştî pevçûnê
Areserî:
Leza tiştan berî pevçûnê
Leza tiştê berî pevçûnê = leza tiştê li bingeha rêyê
Enerjiya mekanîkî ya destpêkê = enerjiya mekanîkî ya dawî
Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê = enerjiya kînetîk
mgh 1 = 1/2 mv 2 2
gh 1 = 1/2 v 2 2
2 gh 1 = v 2 2
2(10)(5) = v2 2
100 = v22
v2 = √100
v2 = 10 m/ s
Leza her tiştekî berî pevçûnê = 10 m/s.
Leza tiştan piştî pevçûnê
Her du cisme jî girseya wan cuda ye û di aliyên cuda de diçin, ji ber vê yekê leza her cismeyê piştî lêdanê bi karanîna vê hevkêşeyê tê hesibandin.
Leza her tiştekî piştî pevçûnê:
- Cudahiya di navbera pevçûnek elastîk û pevçûnek neelastîk de çi ye?
- Bersiv: Di pevçûneke elastîk de, hem enerjiya kînetîk û hem jî momentûm tên parastin. Di pevçûneke neelastîk de, momentûm tê parastin, lê enerjiya kînetîk nayê parastin. Di pevçûneke bi temamî neelastîk de, tişt piştî pevçûnê bi hev ve dizeliqin.
- Di pevçûnekê de, bêyî ku ew elastîk be an neelastîk be, momentum çawa tê parastin?
- Bersiv: Momentum di pevçûnekê de ji ber qanûna sêyemîn a Newton tê parastin, ku dibêje ji bo her çalakiyê, reaksiyonek wekhev û berevajî heye. Momentuma tevahî ya pergalê berî pevçûnê bi momentuma tevahî ya piştî pevçûnê re wekhev e.
- Çima di pevçûnekê de enerjiya kînetîk her tim nayê parastin?
- Bersiv: Enerjiya kînetîk di pevçûnên neelastîk de nayê parastin ji ber ku hin ji enerjiya kînetîk a destpêkê vediguhere formên din ên enerjiyê, wek deng, germî, an deformasyona tiştan.
- Gelo enerjiya mekanîkî ya giştî ya sîstemekê dikare di dema pevçûnê de biguhere? Eger wisa be, çawa?
- Bersiv: Belê, tevahiya enerjiya mekanîkî dikare di dema pevçûnek neelastîk de biguhere. Her çend tevahiya enerjiya mekanîkî (kînetîk û potansiyel) di pergalek îzolekirî de tê parastin jî, di pevçûnek neelastîk de, hin enerjiya kînetîk dikare veguhere formên ne-mekanîkî yên wekî germî an deng.
- Meriv çawa dikare tenê bi çavdêriya tiştên berî û piştî pevçûnê diyar bike ka pevçûnek elastîk e an neelastîk e?
- Bersiv: Eger cism ji hev biqelişin û tevahiya enerjiya kînetîk berî lêdanê bi tevahî enerjiya kînetîk a piştî lêdanê re wekhev be, ev lêdana elastîk e. Eger cism li hev bimînin an jî tevahiya enerjiya kînetîk kêm bibe, ev lêdana neelastîk e.
- Rola katsayiya tezmînatê di analîzkirina pevçûnan de çi ye?
- Bersiv: Koefîsyenta tezmînatê (bi gelemperî bi ) pîvanek e ku nîşan dide ka pevçûnek çiqas "bizûz" e. Ew wekî leza nisbî ya veqetandinê dabeşkirî li ser leza nisbî ya nêzîkbûnê tê pênasekirin. Ji bo pevçûnek bi tevahî elastîk, , û ji bo pevçûnek bi tevahî neelastîk, .
- Parastina momentuma goşeyî çawa li ser pevçûnan tê sepandin?
- Bersiv: Di pevçûnekê de ku ti torka derveyî li ser pergalê bandor nake, momentuma goşeyî tê parastin. Ev dikare ji bo tiştên ku dizivirin û li hev dikevin an jî ji bo rewşên wekî patînajên qeşayê ku destên xwe dikişînin hundur da ku zûtir bizivirin derbas bibe.
- Çima dibe ku pevçûnên cîhana rastîn pir caran neelastîk xuya bikin?
- Bersiv: Lihevketinên cîhana rastîn bi gelemperî hin windabûna enerjiya kînetîk ji ber deng, germî, an deformasyonê vedihewîne. Ev veguherînên enerjiyê piraniya lihevketinên cîhana rastîn heta radeyekê bêelastîk dikin.
- Di pevçûneke elastîk a yek-alî de di navbera du tiştên bi heman giraniyê de, piştî pevçûnê çi bi leza wan dibe?
- Bersiv: Di pevçûneke elastîk a yek-alî de di navbera du tiştên bi giraniya wekhev de, leza wan piştî pevçûnê bi tenê diguhere. Cism 1 bi leza destpêkê ya Cism 2 diqede, û berevajî vê.
- Ma du tişt dikarin di pevçûnek elastîk de bi hev ve bimînin?
- Bersiv: Na, eger du tişt bi hev ve bimînin, lêkdan bi tevahî neelastîk e. Di lêkdana elastîk de, divê tişt ji hev vekişin, û divê enerjiya kînetîk a tevahî were parastin.
