နယူတန်၏ နိယာမများဆိုင်ရာ ရူပဗေဒစာတမ်း

နယူတန်၏ နိယာမများဆိုင်ရာ ရူပဗေဒစာတမ်း

Pendahuluan
ရူပဗေဒသည် သဘာဝသိပ္ပံ၏ ဌာနခွဲတစ်ခုဖြစ်ပြီး စကြဝဠာ၏ ဖြစ်စဉ်များနှင့် အပြုအမူများကို လေ့လာခြင်း၊ တိုင်းတာခြင်းနှင့် ယေဘုယျအားဖြင့် သက်ဆိုင်သော ဥပဒေများကို ရေးဆွဲခြင်းတို့မှတစ်ဆင့် လေ့လာသည်။ ဂန္ထဝင်ရူပဗေဒ၏ အဓိကအုတ်မြစ်များထဲမှ တစ်ခုမှာ နယူတန်၏ ရွေ့လျားမှုဆိုင်ရာ ဥပဒေများဖြစ်သည်။ ဤဥပဒေများကို ၁၇ ရာစုတွင် ဆာ အိုက်ဇက် နယူတန်မှ ရေးဆွဲခဲ့ပြီး အရာဝတ္ထုများ မည်သို့ရွေ့လျားသည်နှင့် အားများသည် ထိုရွေ့လျားမှုတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို မည်သို့လွှမ်းမိုးသည်ကို နားလည်ရန် အခြေခံအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည်။ ခေတ်သစ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုများသည် နှိုင်းရသီအိုရီနှင့် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်တို့ကို ပေါ်ပေါက်စေခဲ့သော်လည်း၊ နယူတန်ရဲ့ ဥပဒေတွေ အထူးသဖြင့် အလင်းအလျင်ထက် များစွာသေးငယ်သော အလျင်ဖြင့် ရွေ့လျားနေသော အရာဝတ္ထုများ၏ စကေးတွင်၊ နေ့စဉ်ဖြစ်စဉ်အမျိုးမျိုးကို ရှင်းပြရန်အတွက် အလွန်သက်ဆိုင်နေဆဲဖြစ်သည်။

နယူတန်၏ ဥပဒေများသည် ဖော်မြူလာများစုစည်းမှုတစ်ခုမျှသာမဟုတ်ဘဲ အား၊ ဒြပ်ထုနှင့် အရှိန်တို့အကြား ဆက်နွယ်မှုကို စဉ်းစားရန် သိပ္ပံနည်းကျ မူဘောင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ အသုံးချမှုများသည် ကျယ်ပြန့်ပြီး ယာဉ်ရွေ့လျားမှုနှင့် တံတားဒီဇိုင်းကို တွက်ချက်ခြင်းမှသည် အားကစားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုနှင့် လေကြောင်းနှင့် အာကာသနည်းပညာအထိ ကျယ်ပြန့်သည်။ ဤစာတမ်းတွင် နယူတန်၏ ဥပဒေသုံးခု၊ အားနှင့် ဒြပ်ထုဆိုင်ရာ သဘောတရားများနှင့် နေ့စဉ်ဘဝတွင် ၎င်းတို့၏ အသုံးချမှု ဥပမာများကို စနစ်တကျ ဆွေးနွေးပါမည်။

အခြေခံသဘောတရားများအား၊ ဒြပ်ထုနှင့် ရွေ့လျားမှု
နယူတန်၏ နိယာမသုံးခုကို မဆွေးနွေးမီ ပါဝင်ပတ်သက်နေသော အဓိကသဘောတရားများကို နားလည်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ အားဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ ရွေ့လျားမှုအခြေအနေကို ပြောင်းလဲစေနိုင်သော တွန်းအား သို့မဟုတ် ဆွဲအားဖြစ်သည်။ အားတွင် ပမာဏနှင့် ဦးတည်ရာ နှစ်မျိုးလုံးရှိပြီး ၎င်းသည် ဗက်တာပမာဏဖြစ်စေသည်။ အား၏ SI ယူနစ်မှာ နယူတန် (N) ဖြစ်ပြီး 1 kg အလေးချိန်သို့ 1 m/s² ၏ အရှိန်ကို ပေးရန် လိုအပ်သော အားအဖြစ် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုထားသည်။

ဒြပ်ထုဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အရှိန်အဟုန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြစ်ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်း၏ ရွေ့လျားမှုအခြေအနေကို ထိန်းသိမ်းရန် သဘောထားဖြစ်သည်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ ဒြပ်ထု ကြီးလေ၊ အရှိန်မြှင့်ရန် သို့မဟုတ် ရပ်တန့်ရန် ပိုမိုခက်ခဲလေဖြစ်သည်။ ဒြပ်ထုသည် အလေးချိန်နှင့် ကွဲပြားသည်။ အလေးချိန်သည် အရာဝတ္ထုတစ်ခုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော ဆွဲငင်အားဖြစ်ပြီး ထို့ကြောင့် ဒေသတွင်း ဆွဲငင်အားအရှိန်ပေါ်တွင် မူတည်သည်။

ရူပဗေဒတွင် ရွေ့လျားမှုကို ယေဘုယျအားဖြင့် အနေအထား၊ အလျင်နှင့် အရှိန်စသည့် ပမာဏများမှတစ်ဆင့် လေ့လာလေ့ရှိသည်။ အလျင်သည် အချိန်နှင့် ပတ်သက်၍ အနေအထား မည်မျှမြန်မြန်ပြောင်းလဲသွားသည်ကို ညွှန်ပြပြီး အရှိန်သည် ယူနစ်အချိန်တစ်ခုအတွင်း အလျင်ပြောင်းလဲမှုကို ညွှန်ပြသည်။ နယူတန်၏ နိယာမများသည် အားနှင့် အရှိန်ကို ချိတ်ဆက်ပေးသောကြောင့် အကြောင်းရင်း (အား) နှင့် အကျိုးသက်ရောက်မှု (ရွေ့လျားမှုပြောင်းလဲမှု) အကြား တံတားတစ်စင်း ပံ့ပိုးပေးသည်။

နယူတန်၏ ပထမနိယာမ (Inertia နိယာမ)
နယူတန်၏ ပထမနိယာမတွင် ဤသို့ဖော်ပြထားသည်- "အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် ၎င်းအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော အသားတင်အားသည် သုညဖြစ်ပါက ရပ်တန့်နေမည် သို့မဟုတ် ပုံသေအလျင်ဖြင့် ဖြောင့်တန်းစွာ ရွေ့လျားမည်" ဟုဆိုလိုသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခုကို သက်ရောက်မှုရှိသော အသားတင်အားမရှိပါက အရာဝတ္ထုသည် အလျင်ပြောင်းလဲမှုကို မကြုံတွေ့ရပါ။

ဤဥပဒေသတွင် အဓိကသဘောတရားမှာ အရှိန်အဟုန်ဖြစ်သည်။ ကားသည် ရုတ်တရက်ဘရိတ်အုပ်လိုက်သောအခါ ခရီးသည်များသည် အဘယ်ကြောင့် ရှေ့သို့တွန်းပို့ခံရသည်ကို အရှိန်အဟုန်က ရှင်းပြသည်။ ကားသည် နှေးကွေးသွားသည်နှင့်အမျှ ခရီးသည်၏ခန္ဓာကိုယ်သည် အရှိန်အဟုန်ကြောင့် ရှေ့သို့ရွေ့လျားနေတတ်သည်။ ထို့ကြောင့် ထိုင်ခုံခါးပတ်များသည် ခန္ဓာကိုယ်ကို ရှေ့သို့ဆက်လက်ရွေ့လျားခြင်းမှ ရပ်တန့်စေသည့် အားတစ်ခုကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

နောက်ထပ်ဥပမာတစ်ခုမှာ စားပွဲပေါ်ရှိ အရာဝတ္ထုတစ်ခုဖြစ်သည်။ အရာဝတ္ထုသည် ရွေ့လျားစေသည့် အလျားလိုက်အားမရှိသောကြောင့် ရပ်တန့်နေခြင်းဖြစ်သည်။ ဆွဲငင်အား၏ အောက်သို့ကျသောအားနှင့် စားပွဲ၏ အပေါ်သို့ကျသောအားတို့သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဟန်ချက်ညီညီရှိနေသောကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသောအားသည် သုညဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ပထမနိယာမသည် သုညမဟုတ်သော ဖြစ်ပေါ်လာသောအားရှိမှသာ ရွေ့လျားမှုပြောင်းလဲမှု ဖြစ်ပေါ်ကြောင်း အလေးပေးဖော်ပြသည်။

နယူတန်၏ ဒုတိယနိယာမ (အား၊ ဒြပ်ထုနှင့် အရှိန်မြှင့်ခြင်းတို့၏ ဆက်နွယ်မှု)
နယူတန်၏ ဒုတိယနိယာမသည် ဂန္ထဝင်မက္ကင်းနစ်၏ အဓိကအချက်ဖြစ်ပြီး "အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အရှိန်သည် ၎င်းအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော အားနှင့် အချိုးကျပြီး ၎င်း၏ ဒြပ်ထုနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည်" ဟု ဖော်ပြထားသည်။ သင်္ချာနည်းအရ ၎င်းကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်မြူလာပြုလုပ်ထားသည်-

ΣF = m · a

ဤနေရာတွင် ΣF သည် ရလဒ်အား (N)၊ m သည် ဒြပ်ထု (kg) နှင့် a သည် အရှိန် (m/s²) ဖြစ်သည်။ ဤဖော်မြူလာသည် အရေးကြီးသော အချက်နှစ်ချက်ကို ပြသသည်။ ပထမအချက်မှာ၊ မပြောင်းလဲသော ဒြပ်ထုရှိသော အရာဝတ္ထုတစ်ခုအပေါ် အားပိုမိုသက်ရောက်လေ၊ ရလဒ်အရှိန် ပိုမိုမြင့်မားလေဖြစ်သည်။ ဒုတိယအချက်မှာ တူညီသောအားအတွက်၊ ဒြပ်ထုပိုမိုကြီးမားသော အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် အရှိန်နည်းပါးခြင်းကို ခံစားရမည်ဖြစ်သည်။

ဥပမာအားဖြင့်၊ ဈေးဝယ်လှည်းအပြည့်ကို တွန်းခြင်းထက် ဗလာဈေးဝယ်လှည်းကို တွန်းခြင်းသည် ပိုမိုလွယ်ကူသည်။ လှည်းအပြည့်တွင် အလေးချိန်ပိုများသောကြောင့် တွန်းအားတူညီလျှင် အရှိန်လျော့နည်းသည်။ အားကစားဥပမာများသည်လည်း ရှင်းလင်းပါသည်- တင်းနစ်ဘောလုံးသည် ဘိုးလင်းဘောလုံးထက် ၎င်း၏အလေးချိန် ပိုမိုသေးငယ်သောကြောင့် အရှိန်မြှင့်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူသည်။

နယူတန်၏ ဒုတိယနိယာမသည် ပွတ်တိုက်မှု၊ ကြိုးပေါ်ရှိတင်းအား၊ စပရိန်အားနှင့် ဆွဲငင်အားကဲ့သို့သော အရာဝတ္ထုတစ်ခုပေါ်တွင် သက်ရောက်မှုရှိသော အားများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရာတွင်လည်း ကူညီပေးသည်။ ပြဿနာများကို ဖြေရှင်းသည့်အခါ၊ ရလဒ်အားကို မှန်ကန်စွာတွက်ချက်နိုင်စေရန်အတွက် အလုပ်လုပ်နေသော အားအားလုံးကို မြေပုံဆွဲရန် free-body diagram ကို များသောအားဖြင့် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

နယူတန်၏ တတိယနိယာမ (လုပ်ဆောင်ချက်နှင့် တုံ့ပြန်မှု)
နယူတန်၏ တတိယနိယာမတွင် "လုပ်ဆောင်ချက်တိုင်းအတွက် ညီမျှပြီး ဆန့်ကျင်ဘက် တုံ့ပြန်မှုရှိသည်" ဟု ဖော်ပြထားသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အရာဝတ္ထု A သည် အရာဝတ္ထု B ပေါ်တွင် အားတစ်ခု သက်ရောက်ပါက အရာဝတ္ထု B သည် အရာဝတ္ထု A ပေါ်တွင် ညီမျှသောအားတစ်ခု သက်ရောက်သော်လည်း ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ချက်ဖြင့် သက်ရောက်သည်။

ဒီနိယာမကို လူတွေက လုပ်ဆောင်ချက်နဲ့ တုံ့ပြန်မှုကို ပယ်ဖျက်လိုက်တယ်လို့ ထင်မြင်ယူဆကြတာကြောင့် မကြာခဏ အထင်လွဲမှားတတ်ကြပါတယ်။ အမှန်တော့၊ ဒီအားနှစ်ခုဟာ မတူညီတဲ့ အရာဝတ္ထုနှစ်ခုပေါ်မှာ သက်ရောက်မှုရှိတာကြောင့် အရာဝတ္ထုတစ်ခုတည်းပေါ်မှာ အပြန်အလှန် ပယ်ဖျက်တာမျိုး မဟုတ်ပါဘူး။ ဥပမာအားဖြင့်၊ လူတစ်ယောက်ဟာ ကြမ်းပြင်ပေါ်မှာ ရပ်နေတဲ့အခါ၊ သူတို့ရဲ့ခြေထောက်တွေက ကြမ်းပြင်ပေါ်မှာ အောက်ကိုအားသက်ရောက်စေပြီး (လုပ်ဆောင်ချက်)၊ ကြမ်းပြင်ကလည်း သူတို့ရဲ့ခြေထောက်တွေပေါ်မှာ အပေါ်ကို ပုံမှန်အားသက်ရောက်စေပါတယ် (တုံ့ပြန်မှု)။ ကြမ်းပြင်က တုံ့ပြန်မှုအားဟာ သူတို့ရဲ့အလေးချိန်ကို ဟန်ချက်ညီအောင် ထိန်းထားနိုင်လောက်အောင် ကြီးမားတာကြောင့်၊ လူတစ်ယောက်ဟာ လဲမကျဘဲ ရပ်နေနိုင်ပါတယ်။

နောက်ထပ် အလွန်လူသိများသော ဥပမာတစ်ခုမှာ ဒုံးပျံ၏ ရွေ့လျားမှုဖြစ်သည်။ ဒုံးပျံသည် ဓာတ်ငွေ့ကို မြန်နှုန်းမြင့်ဖြင့် နောက်သို့ ပစ်လွှတ်သည် (လုပ်ဆောင်ချက်)၊ ထို့နောက် ဓာတ်ငွေ့သည် ဒုံးပျံပေါ်သို့ ရှေ့သို့တွန်းကန်သည် (တုံ့ပြန်မှု)၊ ဒုံးပျံကို အပေါ်သို့ တွန်းပို့သည်။ ချည်နှောင်မှုမရှိသော မိုးပျံပူဖောင်းအတွက်လည်း အလားတူမူ အကျုံးဝင်သည်- လေသည် တစ်ဖက်သို့ ထွက်သွားပြီး မိုးပျံပူဖောင်းကို ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာသို့ တွန်းပို့သည်။

ဥပဒေအကောင်အထည်ဖော်မှု နေ့စဉ်ဘဝတွင် နယူတန်
နယူတန်၏ နိယာမများကို လှုပ်ရှားမှုများစွာတွင် တွေ့ရှိနိုင်သည်။ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးတွင် ယာဉ်ဒီဇိုင်းသည် အင်ဂျင်ပါဝါ၊ လေခုခံမှုနှင့် တာယာပွတ်တိုက်မှုကဲ့သို့သော အမျိုးမျိုးသောအားများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသည်။ ယာဉ်တစ်စီး ကွေ့သောအခါ ယာဉ်၏ စက်ဝိုင်းပုံလမ်းကြောင်းကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် ဗဟိုခွာအား လိုအပ်ပြီး ပွတ်တိုက်မှု မလုံလောက်ပါက ယာဉ်ချော်နိုင်သည်။

အင်ဂျင်နီယာပညာတွင် အဆောက်အအုံများနှင့် တံတားများတည်ဆောက်ခြင်းသည် အားချိန်ခွင်လျှာညှိခြင်း ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု (နယူတန်၏ ပထမနိယာမ) လိုအပ်သည်။ သတ်မှတ်ထားသောနေရာများတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော အားများနှင့် မိုတမ်များကြောင့် ပြိုကျမှုမဖြစ်စေရန်အတွက် ဖွဲ့စည်းပုံများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရမည်။ လေးလံသောစက်ပစ္စည်းနည်းပညာတွင်၊ နယူတန်၏ ဒုတိယနိယာမကို စက်တစ်ခုသည် သတ်မှတ်ထားသောဝန်ကို မြှောက်ရန် သို့မဟုတ် ရွှေ့ရန် လိုအပ်သောအားကို ဆုံးဖြတ်ရန် အသုံးပြုသည်။

အားကစားတွင် အားကစားသမားများသည် လှုပ်ရှားမှု-တုံ့ပြန်မှု နိယာမကို အသုံးပြုကြသည်။ ပြေးသမားသည် မြေပြင်ကို ပြန်တွန်းလိုက်သောအခါ ပြေးသမားကို ရှေ့သို့တွန်းပို့သည်။ ရေကူးသမားသည် ရေကို ပြန်တွန်းလိုက်သောအခါ ရေကူးသမားကို ရှေ့သို့တွန်းပို့သည်။ တွန်းကန်အား ပိုမိုထိရောက်လေ၊ ရလဒ်အနေဖြင့် အရှိန်ပိုမိုမြင့်မားလေဖြစ်သည်။

နယူတန်၏ ဥပဒေများ၏ ကန့်သတ်ချက်များ
အလွန်အသုံးဝင်သော်လည်း၊ နယူတန်၏ နိယာမများတွင် ကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။ ၎င်းတို့သည် အမြန်နှုန်းနိမ့်သော မက်ခရိုစကုပ်အရာဝတ္ထုများအတွက် အတိကျဆုံးဖြစ်သည်။ အလင်းအလျင်နှင့်နီးစပ်သော အမြန်နှုန်းများတွင်၊ အိုင်းစတိုင်းရဲ့ နှိုင်းရသီအိုရီ ထိရောက်သောဒြပ်ထုနှင့်အချိန်သည် လုံးဝမဟုတ်တော့သောကြောင့် ပိုမိုတိကျလာသည်။ အက်တမ်များနှင့် အက်တမ်အောက်အမှုန်များ၏ စကေးတွင်၊ အမှုန်အပြုအမူကို ဂန္ထဝင်အားများနှင့် လမ်းကြောင်းများဖြင့်သာ ရှင်းပြ၍မရသောကြောင့် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်သည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။

သို့သော်လည်း နေ့စဉ်ပြဿနာအများစုနှင့် အင်ဂျင်နီယာအသုံးချမှုများစွာအတွက်၊ နယူတန်၏ဥပဒေများသည် ရိုးရှင်းပြီး၊ လက်တွေ့ကျကာ၊ သင့်တင့်လျောက်ပတ်စွာ တိကျမှန်ကန်သောကြောင့် အဓိကချဉ်းကပ်မှုအဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။

နိဂုံး
နယူတန်၏ နိယာမများသည် အားနှင့် ရွေ့လျားမှုကြား ဆက်နွယ်မှုကို ရှင်းပြသည့် ဂန္ထဝင်ရူပဗေဒတွင် အရေးကြီးသော အခြေခံအုတ်မြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ နယူတန်၏ ပထမနိယာမတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော အားသည် သုညဖြစ်ပါက အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် ၎င်း၏ ရွေ့လျားမှုအခြေအနေကို ထိန်းသိမ်းထားမည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ နယူတန်၏ ဒုတိယနိယာမတွင် အရှိန်သည် ဖြစ်ပေါ်လာသော အားနှင့် တိုက်ရိုက်အချိုးကျပြီး ဒြပ်ထုနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျကြောင်း ΣF = m·a အဖြစ် ဖော်မြူလာဖြင့် ရှင်းပြထားသည်။ နယူတန်၏ တတိယနိယာမသည် လုပ်ဆောင်ချက်-တုံ့ပြန်မှု၏ အခြေခံမူကို အလေးပေးဖော်ပြထားပြီး အားတိုင်းတွင် အမြဲတမ်း ညီမျှသော ပမာဏနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိသော အဖော်တစ်ဦး ရှိသည်။

ဤဥပဒေသသုံးခုကို နားလည်ခြင်းအားဖြင့်၊ နေ့စဉ်ဘဝတွင် ရိုးရှင်းသောရွေ့လျားမှုမှသည် စက်များနှင့် ယာဉ်များဒီဇိုင်းရေးဆွဲခြင်းအထိ သဘာဝနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာဖြစ်စဉ်အမျိုးမျိုးကို ကျွန်ုပ်တို့ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်ပါသည်။ အလွန်အမင်းအခြေအနေများတွင် ၎င်းတို့၏ကန့်သတ်ချက်များရှိသော်လည်း၊ နယူတန်၏ဥပဒေသများသည် သက်ဆိုင်မှုရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး သိပ္ပံသမိုင်းတွင် အကြီးမားဆုံးအောင်မြင်မှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

-

သင်အလိုရှိပါက ကျွန်ုပ်သည် စာစုစာရင်း၊ နိဒါန်း သို့မဟုတ် (နောက်ခံ၊ ပြဿနာဖော်ပြချက်၊ ရည်မှန်းချက်များ၊ ဆွေးနွေးချက်နှင့် နိဂုံးချုပ်တို့ဖြင့်) ပိုမို “ကျောင်းပုံစံ” ဗားရှင်းကို ဖန်တီးနိုင်ပါသည်။