Formula Balansa Biharê di Asansorê de
Pengantar
Mîzana biharê amûrek e ku pir caran ji bo pîvandina giranî an hêzê tê bikar anîn. Ew li ser prensîba Qanûna Hooke dixebite, ku dibêje hêza elastîk a ku ji hêla biharê ve tê sepandin rasterast bi dirêjkirina wê re rêjeyî ye. Lêbelê, dema ku mîzana biharê di asansorê de tê bikar anîn, xwendinên ku ji hêla mîzanê ve têne nîşandan dikarin li gorî tevgera asansorê biguherin. Di vê gotarê de, em ê lêkolîn bikin ka tevgera asansorê çawa bandorê li xwendinên mîzana biharê dike, formulên têkildar, û hin mînak û serîlêdanên pratîkî.
Prensîbên bingehîn ên hevsengiya biharê
Hevsengiyên biharê li gorî Qanûna Hooke dixebitin, ku wiha tê destnîşan kirin:
\[ F = -kx \]
Ko:
– \( F \) hêza ku li ser biharê kar dike ye (Newton, N),
– \( k \) sabîta biharê ye (Newton serê metreyekê, N/m),
– \( x \) dirêjkirin an jî zextkirina biharê ji pozîsyona hevsengiyê ye (metre, m).
Dema ku tiştekî di rewşek sabît de li ser hevsengiyek biharê daliqandî be, hêza gravîtasyonê ya li ser tiştî dê ji hêla hêza elastîk a biharê ve were hevseng kirin:
\[ mg = kx \]
Ko:
– \( m \) giraniya tiştî ye (kîlogram, kg),
– \( g \) lezdana ji ber giraniyê ye (9.8 metre di saniyeyê de çargoşe, m/s²).
Balansa Biharê di Asansorek Tevgerbar de
Dema ku hevsengiya biharê di asansorek tevgerbar de be, lezandina asansorê dê bandorê li hêza ku ji hêla hevsengiyê ve tê pîvandin bike. Çend şertên tevgera asansorê hene ku divê werin berçavgirtin:
1. Asansor rawestiyaye an jî bi leza sabît diçe
Eger asansor bêçalak be an jî bi leza sabît biçe, lezandina asansorê (\(a\)) sifir e. Di vê rewşê de, hêza ku ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin tenê ji hêla hêza kişandinê ve tê bandorkirin:
\[ F = mg \]
2. Asansor bi lezkirinê ber bi jor ve diçe.
Eger asansor bi lezdanê (\(a\)) ber bi jor ve biçe, lezdana tevahî ya ku li ser cismê bandor dike dê \(g + a\) be. Hêza ku di van mercan de ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin ev e:
\[ F = m(g + a) \]
3. Asansor bi lezkirinê ber bi jêr ve diçe.
Eger asansor bi lezdanê (\(a\)) ber bi jêr ve biçe, lezdana tevahî ya li ser cismê dê \(g – a\) be. Hêza ku di van mercan de ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin ev e:
\[ F = m(g – a) \]
4. Asansor di Ketina Azad de ye
Eger asansor di ketina azad de be (bo nimûne, kabloya asansorê qut bûye), lezandina asansorê (\(a\)) wekhevî lezandina ji ber giraniyê ye (\(g\)). Di vê rewşê de, lezandina tevahî ya li ser tiştekî sifir e, ji ber vê yekê hêza ku bi hevsengiya biharê tê pîvandin ev e:
\[ F = m(g – g) = 0 \]
Mînaka Hesabkirinê
Ji bo ku em çêtir fêm bikin ka tevgera asansorê çawa bandorê li xwendinên hevsengiya biharê dike, em li hin mînakên hesaban binêrin.
Mînak 1: Asansor di rewşa bêçalaktiyê de an jî bi leza sabît tevdigere
Ferz bikin ku tiştekî bi giraniya 5 kg li ser terazûya biharê di asansorekê de daliqandî ye ku rawestiyaye an jî bi leza sabît diçe.
Hêza ku ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin ev e:
\[ F = mg \]
\[ F = 5 caran 9.8 \]
\[ F = 49 \, \text{N} \]
Mînak 2: Asansor bi lezkirinê ber bi jor ve diçe
Niha texmîn bikin ku asansor bi leza 2 m/s² ber bi jor ve diçe. Hêza ku ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin ev e:
\[ F = m(g + a) \]
\[ F = 5 (9.8 + 2) \]
\[ F = 5 caran 11.8 \]
\[ F = 59 \, \text{N} \]
Mînak 3: Asansor bi lezkirinê ber bi jêr ve diçe
Ferz bike ku asansorek bi lezdana 2 m/s² ber bi jêr ve diçe. Hêza ku ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin ev e:
\[ F = m(g – a) \]
\[ F = 5 (9.8 – 2) \]
\[ F = 5 caran 7.8 \]
\[ F = 39 \, \text{N} \]
Mînak 4: Asansor di Ketina Azad de
Eger asansor di ketina azad de be, lezandina asansorê (\(a\)) wekhevî lezandina gravîtasyonê (\(g\)) ye. Hêza ku ji hêla hevsengiya biharê ve tê pîvandin ev e:
\[ F = m(g – g) = 0 \]
Di vê rewşê de, hevsengiya biharê dê sifir nîşan bide ji ber ku tişt di rewşek bê giranî de ye.
Serlêdanên Pratîkî
Têgihîştina ka tevgera asansorê çawa bandorê li xwendinên hevsengiya biharê dike, gelek sepanên pratîkî hene, di nav de:
1. Ewlekariya Asansorê
Endezyar van prensîban bikar tînin da ku pergalên ewlehiyê di asansoran de sêwirînin, û piştrast dikin ku hêzên ku di bin şert û mercên tevgerê yên cûrbecûr de li ser pêkhateyên asansorê tevdigerin ji sînorên ewle derbas nebin.
2. Ceribandinên Fîzîkê
Di laboratuwara fîzîkê de, têgihîştina ka hêz çawa di pergaleke tevger de diguherin di ceribandinên ku dînamîk û kînematîkê dihewînin de dibe alîkar. Bo nimûne, ceribandinên ji bo pîvandina lezandina ji ber giraniyê pir caran guherîna hêzê ya ku ji hêla hevsengiya biharê ve di pergaleke tevger de tê pîvandin, bikar tînin.
3. Sêwirana Amûrên Sporê
Amûrên werzîşê yên wekî makîneyên bazdanê yên ku pergalên bilindkirinê hene jî van prensîban bikar tînin da ku hêza ku bikarhêner hîs dike li gorî meyla û leza alavan rast bikin.
Xelasî
Mîzana biharê amûrek pir bikêrhatî ye ji bo pîvandina hêzê, lê xwendinên encam dikarin li gorî şert û mercên tevgerê yên pergala ku ew tê de tê bikar anîn cûda bibin. Di çarçoveya asansoran de, lezandina asansorê dikare bandorê li hêza ku ji hêla mîzanê ve tê pîvandin bike, û fêmkirina vê yekê di cûrbecûr serîlêdanên pratîkî de, ji ewlehiya asansorê bigire heya ceribandinên fîzîkê, girîng e.
Bi têgihîştina formulên bingehîn û pêkanîna hesabên têkildar, em dikarin pêşbînî bikin ka tevgera asansorê çawa bandorê li xwendinên hevsengiya biharê dike, û ev yek dibe alîkar ku em pergalên ewletir û bibandortir sêwirînin.
