Raikipohy momba ny fihenjanana amin'ny tady
Ny fihenjanana amin'ny tady dia foto-kevitra fototra amin'ny fizika mekanika izay matetika mipoitra amin'ny toe-javatra andavanandro sy amin'ny andrana any amin'ny laboratoara. Ny fahatakarana ny fihenjanana amin'ny tady dia tena ilaina amin'ny famakafakana ny dinamikan'ny rafitra misy tady, toy ny pulley, tetezana mihantona, ary rafitra mitondra enta-mavesatra hafa. Ity lahatsoratra ity dia hiresaka momba ny famaritana ny fihenjanana amin'ny tady, ny raikipohy fototra, ary ny fampiharana azy isan-karazany amin'ny fiainana andavanandro sy ny teknolojia.
Fahatakarana ny Hery Fihenjanan'ny Tady
Ny fihenjanana amin'ny tady dia ny hery alefa amin'ny alalan'ny tady na tariby rehefa sintonin'ny hery miasa amin'ny tendrony roa. Io hery io dia miasa mifanitsy amin'ny tady foana ary misintona miditra, amin'ny lalana mifanohitra amin'ny tendrony roa. Raha ny fahitana azy, ny fihenjanana amin'ny tady dia ny hery izay mitazona ny tady ho henjana sy tsy ho tapaka rehefa manohana entana na misintona zavatra.
Raikipohy fototra ho an'ny herin'ny fihenjanana tady
Ao anatin'ny rafitra mekanika tsotra, ny fihenjanana ao anaty tady dia azo kajy amin'ny fampiasana ny lalàna faharoan'i Newton, izay milaza fa ny hery manontolo miasa amin'ny zavatra iray dia mitovy amin'ny lanjan'ny zavatra ampitomboina amin'ny hafaingananany (\(F = ma \)).
Rafitra tokana
Ho an'ny rafitra misy tady tokana manohana lanja mihantona malalaka \( m \), ny fihenjanana ao amin'ny tady (\( T \)) dia ny hery manohana ny lanjan'ny zavatra. Ao amin'ny fifandanjana (tsy misy hafainganam-pandeha), ny fihenjanana ao amin'ny tady dia mitovy amin'ny lanjan'ny zavatra:
\[ T = mg \]
Aiza:
– \( T \) dia ny herin'ny fihenjanana amin'ny tady (Newton, N),
– \( m \) dia ny lanjan'ny zavatra (kilao, kg),
– Ny \( g \) dia ny hafainganana vokatry ny hery misintona (\( 9.8 \, \text{m/s}^2 \)).
Rafitra Pulley
Ao anatin'ny rafitra "pouille" tsotra, ny tady dia mazàna ampiasaina hanovana ny lalana izoran'ny hery. Aoka hatao hoe misy zavatra roa manana lanja \( m_1 \) sy \( m_2 \) mifamatotra amin'ny tady eo ambonin'ny pouille. Ny fihenjanana ao amin'ny tady amin'ity rafitra ity dia azo kajy amin'ny fandinihana ny hafainganana ifanaovan'ny zavatra roa ary amin'ny fampiasana ny lalàna faharoan'i Newton ho an'ny zavatra tsirairay.
Ho an'ny zavatra \( m_1 \):
\[ T – m_1g = m_1a \]
Ho an'ny zavatra \( m_2 \):
\[ m_2g – T = m_2a \]
Amin'ny famahana ity rafitry ny fampitoviana ity, dia afaka mahita ny sandan'ny herin'ny fihenjanan'ny tady (\( T \)) sy ny hafainganana (\( a \)) isika.
Fomba kajy ny fihenjanan'ny tady
Ny fikajiana ny fihenjanana amin'ny tady amin'ny rafitra sarotra kokoa dia mitaky fomba fiasa mirindra sy fampiharana ireo lalàna fizika mifandraika amin'izany. Ireto misy dingana ankapobeny tokony harahina:
1. Famantarana ireo Rafitra sy Hery Miasa
Voalohany, fantaro ireo zavatra rehetra tafiditra ao amin'ilay rafitra sy ny hery miasa amin'ny zavatra tsirairay, anisan'izany ny herin'ny sinton'ny tany, ny herin'ny fihenjanana, ary ny hery ara-dalàna.
2. Mamorona Kisarisary Freestyle
Mamoròna kisarisary hery afaka ho an'ny zavatra tsirairay tafiditra amin'izany, izay mampiseho ny hery rehetra miasa amin'ilay zavatra.
3. Fantaro ny equation ho an'ny Lalàna Faharoan'i Newton
Ampiharo amin'ny zavatra tsirairay ao amin'ny rafitra ny lalàn'i Newton faharoa (\( F = ma \)), ary soraty ny raikipohy mampifandray ireo hery.
4. Famahana Rafitra Fitoviana
Vahao ny rafitry ny fampitoviana azo mba hamaritana ny herin'ny fihenjanana eo amin'ny tady sy ny hafainganan'ny zavatra ao anatin'ilay rafitra.
Fampiharana ny fihenjanana tady amin'ny fiainana andavanandro
Maro ny fampiharana azo ampiharina amin'ny fiainana andavanandro sy ny teknolojia ny fihenjanana amin'ny tady. Ireto misy ohatra vitsivitsy:
1. Ascenseur
Ao anatin'ny rafitra ascenseur, tady sy pulley no ampiasaina hampiakatra sy hampidina ny fiara ascenseur. Ny fihenjanana amin'ny tady amin'ity rafitra ity dia tsy maintsy matanjaka tsara mba hanohanana ny lanjan'ny fiara sy ny mpandeha ao anatiny, sady miantoka ny fivezivezena milamina sy azo antoka.
2. Tetezana Mihantona
Amin'ny tetezana mihantona, dia ampiasaina ny tady na tariby mba hanohanana ny lanjan'ny tetezana sy ny fiara mandalo eo amboniny. Tsy maintsy dinihina tsara sy atao drafitra ny hery fihenjanana ao amin'ny tariby mba hahazoana antoka ny fahamarinan-toerana sy ny fiarovana ny tetezana.
3. Fanatanjahantena tafahoatra
Amin'ny fanatanjahan-tena toy ny fiakarana vatolampy sy ny fitsambikinana bungee, dia ampiasaina ny tady mba hihazonana sy hiarovana ireo mpandray anjara. Amin'ireny toe-javatra ireny dia tena ilaina ny fihenjanan'ny tady mba hisorohana ny loza sy hiantohana ny fiarovana ny mpandray anjara.
4. Zavamaneno
Amin'ny zavamaneno toy ny gitara sy lokanga, ny fihenjanan'ny tady dia misy fiantraikany amin'ny fatran'ny feo sy ny haavon'ny feo vokarina. Ny fanitsiana ny fihenjanan'ny tady no zava-dehibe amin'ny famokarana ny feo mety.
5. Fanorenana trano
Amin'ny fanorenana trano, matetika ampiasaina ny tady sy ny tariby mba hanandratana sy hamindrana ireo fitaovam-panorenana. Tsy maintsy raisina an-tsaina ny fihenjanana eo amin'ny tady mba hahazoana antoka ny fahombiazana sy ny fiarovana mandritra ny dingana fanorenana.
Ohatra amin'ny kajy ny fihenjanan'ny tady
Andeha isika handinika ohatra tsotra iray hikajiana ny herin'ny fihenjanan'ny tady ao anaty rafitra pulley.
Aoka hatao hoe misy zavatra roa manana lanja \( m_1 = 2 \, \text{kg} \) sy \( m_2 = 3 \, \text{kg} \) ampifandraisin'ny tady eo ambonin'ny "pousse". Fantaro ny fihenjanana ao amin'ny tady sy ny hafainganan'ny rafitra.
Dingana:
1. Fantaro ireo hery miasa amin'ny zavatra tsirairay.
2. Mamoròna kisarisary hery afaka ho an'ny \( m_1 \) sy \( m_2 \).
3. Ampiharo ny lalàn'i Newton faharoa:
Ho an'ny \( m_1 \):
\[ T – m_1g = m_1a \]
Ho an'ny \( m_2 \):
\[ m_2g – T = m_2a \]
4. Ampio ireo fampitoviana roa mba hanafoanana ny \( T \):
\[ m_2g – m_1g = (m_1 + m_2)a \]
(3 kg)(9.8 m/s^2) – (2 kg)(9.8 m/s^2) = (2 kg + 3 kg)a
\[ 9.8 \, \text{m/s}^2 = 5 \, \text{kg} \cdot a \]
\[ a = \frac{9.8 \, \text{m/s}^2}{5} = 1.96 \, \text{m/s}^2 \]
5. Ampiasao ny sandan'ny fanafainganana mba hahitana ny \( T \):
\[ T = m_1g + m_1a \]
T = 2, kg 9.8, m/s^2 + 2, kg 1.96
T = 19.6 + 3.92
\[ T = 23.52 \, \text{N} \]
Koa, ny herin'ny fihenjanan'ny tady dia \( 23.52 \, \text{N} \) ary ny hafainganan'ny rafitra dia \( 1.96 \, \text{m/s}^2 \).
Famaranana
Ny fihenjanana amin'ny tady dia foto-kevitra fototra amin'ny fizika izay mitana anjara toerana lehibe amin'ny rafitra mekanika isan-karazany sy ny fampiharana azo ampiharina. Ny fahatakarana ny raikipohy fototra amin'ny fihenjanana amin'ny tady sy ny fomba kajy azy dia ahafahantsika mamakafaka sy mamolavola rafitra misy tady tsara kokoa. Manomboka amin'ny rafitra pulley tsotra ka hatramin'ny fampiharana sarotra kokoa amin'ny fanorenana, fitaterana ary fanatanjahan-tena, ny fihenjanana amin'ny tady no zava-dehibe mba hahazoana antoka ny fahombiazana, ny fahamarinan-toerana ary ny fiarovana. Amin'ny alàlan'ny fahatakarana lalindalina kokoa ny fihenjanana amin'ny tady, dia afaka mampivelatra teknolojia mandroso kokoa sy vahaolana mahomby kokoa amin'ny fanamby mekanika isan-karazany isika.
