Нөхөн олговрын коэффициентийг хэрхэн хэмжих вэ
Пенгантар
Нөхөн сэргээлтийн коэффициент нь мөргөлдөөний үед хоёр объект хэрхэн харилцан үйлчилдэгийг тодорхойлоход ашиглагддаг параметр юм. Энэ параметр нь физикт чухал ач холбогдолтой, учир нь энэ нь мөргөлдөөн хэр уян хатан эсвэл уян хатан бус болохыг ойлгоход тусалдаг. Техникийн хувьд нөхөн сэргээлтийн коэффициент нь 0-ээс 1 хүртэлх нэгжгүй тоо бөгөөд мөргөлдөөний өмнө болон дараах харьцангуй хурдны харьцааг заана. Энэ тоо нь хурдны замын инженерчлэлээс эхлээд автомашины эд ангийн технологи хүртэл, тэр ч байтугай спортод өргөн хүрээний хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой.
Энэ нийтлэлд нөхөн төлбөрийн коэффициентийг хэрхэн хэмжих талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх бөгөөд үүнд үндсэн зарчим, янз бүрийн хэмжилтийн аргууд, ашигласан хэрэгслүүд болон тэдгээрийн практик хэрэглээ орно.
Үндсэн зарчмууд
Нөхөн сэргээлтийн коэффициент (e)-г мөргөлдөөний дараах объектуудын харьцангуй хурд (v'1 ба v'2)-ийн мөргөлдөөний өмнөх харьцангуй хурд (v1 ба v2)-тэй харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлно. Математикийн хувьд нөхөн сэргээлтийн коэффициентийг тооцоолох томъёо нь:
\[ e = \frac{v'2 – v'1}{v1 – v2} \]
Энэ нөхцөлд `v1` ба `v2` нь мөргөлдөөнөөс өмнөх объектуудын хурд, харин `v'1` ба `v'2` нь мөргөлдөөний дараах объектуудын хурд юм. Хэрэв нөхөн сэргээлтийн коэффициент 1-тэй ойролцоо байвал мөргөлдөөн бараг бүрэн уян харимхай, харин 0-тэй ойролцоо байвал мөргөлдөөн бүрэн уян харимхай бус байна гэсэн үг юм.
Хэмжилтийн арга
Нөхөн олговрын коэффициентийг хэмжихэд хэд хэдэн аргыг ашигладаг бөгөөд үүнд:
1. Баллистик дүүжин
2. Дусал туршилт
3. LERC (Шугаман цахилгаан нөхөн төлжүүлэх цилиндр)
1. Баллистик дүүжин
Баллистик дүүжин гэдэг нь хурд болон нөхөн сэргэлтийн коэффициентийг хэмжихэд физикийн туршилтуудад ихэвчлэн ашиглагддаг төхөөрөмж юм. Энэ нь импульс ба энергийн зарчим дээр үндэслэн ажилладаг.
Лангка-лангка:
1. Бөмбөгийг савлуур дээр өлгө.
2. Бөмбөгийг бай объект руу тодорхой өнцгөөр цохихыг зөвшөөр.
3. Мөргөлдсөний дараа дүүжин хөдлөх хамгийн их өнцгийг тэмдэглэ.
4. Мөргөлдөөний өмнөх болон дараах хурдыг тооцоолохын тулд энерги ба импульсийн тэгшитгэлийг ашиглана уу.
5. Олж авсан хурдыг ашиглан нөхөн сэргээлтийн коэффициентийг тооцоол.
2. Дусал тест
Уналтын тест нь нөхөн төлбөрийн коэффициентийг хэмжихэд, ялангуяа сагсан бөмбөг, теннис зэрэг спортын нөхцөлд илүү энгийн бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм.
Лангка-лангка:
1. Бөмбөгийг тодорхой өндрөөс (h1) унага.
2. Бөмбөгийг үсрэхийг зөвшөөрч, эхний үсрэлтийн хамгийн их өндрийг (h2) хэмжинэ үү.
3. Нөхөн олговрын коэффициентийг тооцоолохын тулд дараах тэгшитгэлийг ашиглана уу:
\[ e = \sqrt{\frac{h2}{h1}} \]
3. LERC (Шугаман цахилгаан нөхөн төлжүүлэх цилиндр)
LERC нь илүү боловсронгуй арга бөгөөд тусгай тоног төхөөрөмж шаарддаг. Энэ нь мөргөлдөхөөс өмнө болон дараах объектын хурдыг маш нарийвчлалтай хэмжихийн тулд цахилгаан соронзон мэдрэгч ашигладаг.
Лангка-лангка:
1. Мэдрэгчийг цилиндрийн төгсгөлд байрлуул.
2. Биетийг цилиндр дотор хөдөлгөж, байтай мөргөлдүүл.
3. Мэдрэгч нь мөргөлдөхөөс өмнө болон дараах хурдыг бүртгэнэ.
4. Энэ хурдыг ашиглан нөхөн сэргээлтийн коэффициентийг тооцоол.
Алат Ян Дигунакан
Нөхөн олговрын коэффициентийг хэмжихэд ерөнхийдөө ашигладаг зарим хэрэгслүүд нь:
– Баллистик дүүжин: Хурд болон импульсийг хэмжих зориулалттай.
– Өндөр хурдны камер: Гараар хэмжихэд хэцүү объектуудын хурдыг бичиж, шалгах зориулалттай.
– Хурд мэдрэгч: Илүү нарийвчлалтай хэмжилт хийхэд LERC шиг.
– Секундомер болон тоолуур: Уналтын туршилтын аргын хувьд.
Практик хэрэглээ
Нөхөн олговрын коэффициент нь зөвхөн онолын ойлголт биш бөгөөд өдөр тутмын хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үүнд дараахь зүйлс орно.
1. Автомашин
– Ослын үед бамперын материалыг эрчим хүчний үр ашгийн хувьд турших.
– Аюулгүйн дэр болон бусад аюулгүйн системийг хөгжүүлэх.
2. Спорт
– Теннис, сагсан бөмбөг, хөл бөмбөгийн бөмбөгний шинж чанарыг тодорхойлох.
– Тамирчдын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд спортын хэрэгслийг үнэлэх, хөгжүүлэх.
3. Барилгын инженерчлэл
– Замын гадаргуугийн системд үзүүлэх нөлөөллийг үнэлэх.
– Барилгын материалыг чичиргээ тусгаарлах туршилт хийх.
Жишээ тохиолдол
Дусал туршилтын аргыг ашиглан нөхөн сэргээлтийн коэффициентийг хэмжих энгийн жишээг авч үзье.
Хувилбар:
– Бөмбөгийг 2 метрийн өндрөөс унагасан.
– Бөмбөг 1 метр хүртэл буцаж ойно.
Лангка-лангка:
1. Бөмбөгийг √(h1 = 2√) метрийн өндрөөс унага.
2. Бөмбөг \( h2 = 1 \) метр үсрэх үеийн хамгийн дээд өндрийг хэмжинэ үү.
3. Нөхөн олговрын коэффициентийн томъёог ашиглана уу:
\[ e = \sqrt{\frac{h2}{h1}} = \sqrt{\frac{1}{2}} = 0.707 \]
Энэ жишээнд нөхөн сэргээлтийн коэффициент нь 0.707 бөгөөд энэ нь мөргөлдөөн хэсэгчлэн уян хатан болохыг харуулж байна.
Хаах
Нөхөн сэргээлтийн коэффициентийг хэмжих нь физик болон бусад олон инженерийн салбарт чухал үйл ажиллагаа юм. Энэхүү ойлголтыг ойлгох, энэ параметрийг хэрхэн хэмжихийг ойлгох нь материалын дизайнаас эхлээд спортын тоног төхөөрөмжийн хөгжил хүртэл олон төрлийн практик хэрэглээнд тусалж чадна. Баллистик савлуур, уналтын туршилт, LERC зэрэг хэмжилтийн аргуудыг ашигласнаар янз бүрийн салбарууд бүтээгдэхүүнээ илүү үр ашигтай, аюулгүй болгохын тулд оновчтой болгож чадна. Нөхөн сэргээлтийн коэффициентийг ойлгох нь эрдэм шинжилгээний судалгаа, өдөр тутмын амьдралд зориулсан шинэ технологи боловсруулахад тусалдаг.
