Tātai Hihiri: Whakamāramatanga, Tātai, me te Whakamahinga
He ariā matua te nekehanga i roto i te ahupūngao e pā ana ki te huringa o te nekehanga o tētahi mea. He maha ngā whakamahinga o tēnei ariā i roto i ngā āhuatanga mai i ngā tukinga motuka ki ngā hākinakina, ā, mā te tātari i ngā huringa nekehanga ka kitea te hihiri o tētahi pūnaha. Ka whakamāramahia e tēnei tuhinga he aha te nekehanga, te tātai i whakamahia hei tatau, me ōna whakamahinga i roto i te oranga o ia rā.
Te Mārama ki te Hihiri
Ko te aukume he rahinga ā-tinana e puta mai ana i te kaha e pā ana ki tētahi mea i roto i tētahi wā kua whakaritea. E pā tika ana te aukume ki te huringa o te aukume o taua mea. I roto i tēnei horopaki, ko te aukume te hua o te papatipu me te tere o tētahi mea.
I roto i te tuhi pāngarau, ka taea te whakaatu i te hihiri (\(J\)) hei hua o te kaha (\(F\)) me te wā (\(\Delta t\)):
\[ J = F \cdot \Delta t \]
Heoi, nā te mea kāore te kaha i te pumau i te nuinga o te wā, ko tētahi tauira e whakamahia whānuitia ana ko te tauwehenga o te kaha e pā ana ki te wā:
\[ J = \int_{t_1}^{t_2} F(t) \, dt \]
Te whanaungatanga i waenga i te hihiri me te nekehanga
E ai ki te ture tuarua a Newton, ko te kaha (\(F\)) e pā ana ki tētahi mea he ōrite ki te tere o te huringa o te nekehanga (\(p\)) o te mea:
\[ F = \frac{dp}{dt} \]
Mā te whakauru i tēnei whārite e pā ana ki te wā, ka taea e tātou te whakaatu i te hihiri hei huringa o te nekehanga:
\[ J = \int_{t_1}^{t_2} F(t) \, dt = \Delta p \]
Kei hea:
– Ko te huringa o te nekehanga o te mea ko \( \Delta p \),
– Ko te nekehanga e tautuhia ana ko te \( p = mv \),
– Ko te papatipu o te mea ko \( m \),
– Ko te tere o te mea ko \( v \).
Tātai Hihiri
Mō te kaha pumau, ka taea te whakangawari i te tātai ihiihi ki:
\[ J = F \cdot \Delta t \]
Mō ngā kaha rerekē, ka whakamahia e mātou te tauwehenga o te kaha e pā ana ki te wā:
\[ J = \int_{t_1}^{t_2} F(t) \, dt \]
Ngā Whakamahinga Hihiri i roto i te Oranga o Ia Rā
He mea nui te mahi a ngā hihiri i roto i ngā āhuatanga maha o te ao o ia rā me te hangarau. Anei ētahi tauira o ā rātou whakamahinga:
Tukinga Waka
I roto i ngā aituā waka, ka āwhina te tātaritanga ihiihi ki te mārama ki te pānga o ngā kaha tukinga ki te waka me ōna kainoho. Ka whakamahia e ngā pēke hau i roto i ngā motuka te mātāpono ihiihi hei whakaiti i ngā kaha e pā ana ki ngā kainoho mā te whakaroa i te wā tukinga, ā, ka whakaitihia ngā whara.
Hākinakina
I ngā hākinakina pēnei i te mekemeke, i te whutupaoro rānei, ka ngana ngā kaitākaro ki te whakanui ake i tō rātou kaha ki te tuku i tētahi whiu kaha ake, i tētahi whana rānei. I te pēihipora, ka ngana ngā kaiwhiu ki te whakaroa i te pa o te pōro me te patu kia nui ake ai te kaha, kia kaha ake ai, kia tawhiti ake ai hoki te whiunga.
Raketi me te Pōro
I te tēnehi, i te pēnitimana rānei, ka whakamahia e ngā kaitākaro ā rātou raketi hei tuku i te kaha ki te pōro, ki te koki rānei, kia huri ai tōna kaha, kia anga atu ai ki tō rātou hoa whawhai. Ka whai ngā kaitākaro ki te wā me te whakakaha i ā rātou whiu kia nui rawa ai te kaha e tukuna ana.
Ngā Rōkete me te Whakatere
I roto i te hangarau rōkete, ka whakamahia te mātāpono o te ihiihi hei mārama ki te āhua o te whakaputa i te ihiihi e ngā hau e tukuna ana mai i te miihini rōkete. Mā te tuku i ngā hau i ngā tere teitei i roto i te wā poto, ka whiwhi te rōkete i tētahi ihiihi nui e pana ana i a ia ki mua.
Tauira o te Tātaitanga Hihiri
Anei ētahi tauira tātaitanga hei āwhina i te whakamārama i te ariā o te hihiri i roto i ngā āhuatanga rerekē.
Tauira 1: Te Ārai me te Kaha Pūmau
Ka pāngia tētahi pōro he 0.5 kg te taumaha ki te kaha pumau o te 20 N mō te 0.1 hēkona. Tātaihia te iri e tukuna ana ki te pōro me te huringa o tōna iri.
E mōhiotia ana:
– Taumaha (\(m\)) = 0.5 kg,
– Te kaha (\(F\)) = 20 N,
– Te Wā (\(\Delta t\)) = 0.1 hēkona.
Te tatau i te nekehanga (\(J\)):
\[ J = F \cdot \Delta t \]
\[ J = 20 \, \text{N} \times 0.1 \, \text{hēkona} \]
\[ J = 2 \, \text{Ns} \]
I te mea he ōrite te nekehanga ki te huringa o te nekehanga:
\[ J = \Delta p \]
Nō reira, ko te huringa o te nekehanga (\(\Delta p\)) he 2 Ns.
Tauira 2: Te Ārai me te Kaha Hurihuri
Me kī, ka rerekē te kaha e pā ana ki tētahi mea i runga i te whārite \( F(t) = 5t \) N, ko \( t \) te wā i roto i ngā hēkona. Tātaihia te nekehanga i pā ki te mea mai i \( t = 0 \) ki \( t = 2 \) hēkona.
Te tatau i te nekehanga (\(J\)):
\[ J = \int_{0}^{2} 5t \, dt \]
Whakauru:
\[ J = 5 \int_{0}^{2} t \, dt \]
\[ J = 5 \left[ \frac{t^2}{2} \right]_{0}^{2} \]
\[ J = 5 \left( \frac{2^2}{2} – \frac{0^2}{2} \right) \]
\[ J = 5 \maui( 2 \matau) \]
\[ J = 10 \, \text{Ns} \]
Nō reira, ko te ine i tukuna ki te mea he 10 Ns.
Whakamutunga
He ariā nui te nekehanga i roto i te ahupūngao e pā ana ki te huringa o te nekehanga o tētahi mea nā te kaha e mahi ana i roto i tētahi wā. Ka taea te tatau i te nekehanga mā te whakamahi i tētahi tātai māmā mō tētahi kaha pumau, mā te whakamahi rānei i tētahi tauwehenga mō tētahi kaha rerekē. He mea nui te mārama ki te nekehanga i roto i ngā momo tono mahi, tae atu ki te tātari tukinga waka, ngā hākinakina, me te hangarau rōkete. Mā te mārama me te whakamahi i te ariā o te nekehanga, ka taea e tātou te tātari me te hoahoa i ngā pūnaha whai hua ake, haumaru ake hoki i roto i ngā horopaki o ia rā me te hangarau.
