Lahatsoratra momba ny Fotoan'ny Hery
1. Sandrin'ny lefa
Avereno jerena ny zavatra iray izay mihodina, toy ny varavaran'ny efitrano iray. Rehefa misokatra na mihidy ny varavarana dia mihodina koa. Ny savily mampitohy ny varavarana amin'ny rindrina no miasa ho toy ny axe fihodinana.
Hita avy any ambony ny sarin'ny varavarana. Avereno jerena ny ohatra iray izay atosiky ny hery roa mitovy habe sy lalana ny varavarana, izay mifanitsy amin'ny varavarana ny lalana alehan'ny hery. Voalohany, atosiky ny hery F ny varavarana.1, r1 avy amin'ny axe fihodinana. Aorian'izay, ny varavarana dia atosika amin'ny herin'ny F2, r2 lavitry ny axe fihodinana. Na dia eo aza ny halehibe sy ny fitarihan'ny hery F1 =F2, ny herin'i F2 mahatonga ny varavarana hihodina haingana kokoa noho ny herin'i F1Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny herin'i F2 miteraka hafainganana zoro lehibe kokoa raha oharina amin'ny herin'ny F1Azonao porofoina izany.
Ny haben'ny hafainganam-pandehan'ny zavatra mihetsika dia tsy vitan'ny hoe voataonan'ny hery fotsiny fa voataonan'ny elanelana misy eo amin'ny teboka fiasan'ny hery sy ny axe mihodina (r) ihany koa. Raha mifanitsy amin'ny velaran'ny zavatra ny lalana izoran'ny hery toy ny amin'ny ohatra etsy ambony, dia mitovy amin'ny elanelana misy eo amin'ny teboka fiasana sy ny axe mihodina (r) ny sandrin'ny lever (l). Ahoana raha tsy mifanitsy amin'ny velaran'ny zavatra ny lalana izoran'ny hery?
Avereno jerena ny ohatra roa hafa, araka ny aseho amin'ny sary eo amin'ny sisiny. Na dia mitovy aza ny haben'ny hery, dia samy hafa ny lalana alehan'ny hery, ka samy hafa koa ny sandrin'ny lefa (l). Ao amin'ny Sary 3, ny lalana alehan'ny tsipika fiasan'ny hery dia mifanitsy amin'ny axe fihodinana ka aotra ny sandrin'ny lefa. Fantatra ny sandrin'ny lefa amin'ny famaritana ny tsipika avy amin'ny axe fihodinana mankany amin'ny tsipika fiasan'ny hery. Izay tsy maintsy mahitsy ny tsipika axe fihodinana na mamorona zoro 90o miaraka amin'ny tsipika hery.
Jereo ny sary 2 mba hahazoanao tsara kokoa ny fitoviana misy ny sandrin'ny lefa.
Sin θ = l / r
l = r sin θ
l = sandrin'ny lever, r = halaviran'ny teboka misy ny hery miasa amin'ny axe fihodinana.
Ny fampitoviana etsy ambony no ampiasaina hikajiana ny sandrin'ny lefa. Raha mifanitsy amin'ny r ny F, dia 90 o ny zoro miforona.
l = r sin 90 o = r (1)
l = r
Raha mifanitsy amin'ny r ny F, dia 0 o ny zoro miforona.
l = r sin 0 o = r (0)
izy = 0
2.2 Fotoana fiasan'ny hery (Torque)
2.2.1 Haben'ny herin'ny hery
Ara-matematika, ny haben'ny herin'ny moment dia vokatry ny fampitomboana ny hery (F) sy ny sandrin'ny lever (l).
τ = Fl
τ = fotoanan'ny hery (metatra Newton), F = hery ( Newton ), l = sandrin'ny lever (metatra)
Ny Equation 2 no ampiasaina hikajiana ny haben'ny moment of force. Mitovy amin'ny asa ny rafitra iraisam-pirenena momba ny torque, saingy tsy angovo ny torque, ka tsy mila soloina Joule ny unit. Matetika ny fizika no mampiasa ny teny hoe torque, raha ny injeniera kosa mampiasa ny teny hoe moment of force.
2.2.2 Fitarihan'ny fotoanan'ny hery
Ny herin'ny hery dia habaka vektôra satria, ankoatra ny maha-lehibe azy, dia manana lalana ihany koa ny herin'ny hery. Mora fantarina ny lalana alehan'ny herin'ny hery amin'ny fampiasana ny fitsipika tanana havanana. Ahodino ny rantsantanana efatra amin'ny tananao havanana, raha toa ka tohanana ny ankihiben'ny tanana havanana. Ny lalana alehan'ny rantsantanana efatra dia ny lalana fihodinan'ilay zavatra, raha toa kosa ny lalana asehon'ny ankihibe dia ny lalana alehan'ny herin'ny hery.
Raha miakatra (amin'ny axe-y) na miankavanana (amin'ny axe-x) ny lalana izoran'ny hery dia tsara ny fotoana izoran'ny hery. Mifanohitra amin'izany kosa, raha midina (amin'ny axe-y) na miankavia (amin'ny axe-x) ny lalana izoran'ny hery, dia ratsy ny fotoana izoran'ny hery. Raha lazaina amin'ny teny hafa, raha manaraka ny fihodin'ny famantaranandro ny lalana izoran'ny zavatra, dia ratsy ny fotoana izoran'ny hery. Mifanohitra amin'izany kosa, raha mifanohitra amin'ny fihodin'ny famantaranandro ny lalana izoran'ny zavatra, dia tsara ny fotoana izoran'ny hery.
2.2.3 Olana santionany momba ny fotoana isian'ny hery
Olana santionany 1.
Mirefy 8 metatra ny sakana iray. Misy hery telo miasa eo amin'ilay andry, toy ny amin'ny sary. Inona ny halehiben'ny hery mahatonga ny andry hihodina manodidina ny afovoany?
vahaolana:
Eo afovoany no misy ny ivon'ny andry. 8 metatra ny halavan'ny andry, noho izany dia 4 metatra miala ny faran'ny andry ny ivon'ny andry.
Torque 1 = F 1 l 1 = (10 N)(4 m) = 40 N m
Tsara ny Torque 1 satria ny Torque 1 dia mahatonga ny andry hihodina mifanohitra amin'ny fihodin'ny famantaranandro.
Torque 2 = F 2 l 2 = (10 N)(2 m) = – 20 N m
Ratsy ny Torque 2 satria ny Torque 2 dia mahatonga ny andry hihodina miankavia sy miankavanana.
Torque 3 = F 3 l 3 = (15 N)(2 m) = – 30 N m
Ratsy ny Torque 3 satria ny Torque 3 dia mahatonga ny andry hihodina miankavia sy miankavanana.
Torque net = 40 N m – 20 N m – 30 N m = – 10 N m
Ratsy ny hery mitarika vokatr'izany, midika izany fa manaraka ny fihodin'ny famantaranandro ny lalana fihodinan'ny andry.
Olana santionany 2.
F 1 = 10 N, F 2 = 15 N, F 3 = 15 N ary F 4 = 10 N, miasà amin'ny tehina ABCD araka ny aseho amin'ny sary. Ny halavan'ny tehina ABCD dia 20 metatra. Raha tsy raharahiana ny lanjan'ny tehina, ny axe-n'ny fihodinana eo amin'ny teboka D no mamaritra ny haben'ny hery.
vahaolana:
Ny fanontaniana amin'ity fahasarotana ity dia hoe inona ny hery mihodina (torque) izay mahatonga ny andry hihodina, izay misy ny axe-n'ny fihodinana eo amin'ny teboka D.
Torque 1 = F 1 l 1 = (10 N)(15 m) = 150 N m
Tsara ny Torque 1 satria ny Torque 1 no mahatonga ny andry hihodina
mifanohitra amin'ny lalana fihodin'ny famantaranandro.
Torque 2 = F 2 l 2 = (15 N)(5 m) = -75 N m
Ratsy ny Torque 2 satria ny Torque 2 dia mahatonga ny andry hihodina miankavia sy miankavanana.
Torque 3 = F 3 l 3 = (15 N)(0 m) = 0 N m
Aotra ny Torque 3 satria mifanindry amin'ny axe fihodinana ny F 3 .
Torque 4 = F 4 l 4 = (10 N)(5 m) = 50 N m
Tsara ny Torque 4 satria ny torque 4 dia mahatonga ny andry hihodina amin'ny lalana mifanohitra amin'ny fihodin'ny famantaranandro.
Torque net = 150 N m – 75 N m + 50 N m = 125 N m
Tsara ny hery mihodina (torque net), noho izany ny lalana fihodinan'ny andry dia mifanohitra amin'ny lalana fihodin'ny famantaranandro.
