ဆွဲငင်အား၊ ပွတ်တိုက်အား၊ အရှိန်မြှင့်အားအတွက် ဖော်မြူလာ

ဆွဲအား၊ ပွတ်တိုက်အားနှင့် အရှိန်မြှင့်အားအတွက် ဖော်မြူလာများ

ရူပဗေဒသည် အရာဝတ္ထုများအကြား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှု အပါအဝင် စကြဝဠာနှင့် ၎င်းအတွင်းရှိ အရာအားလုံးကို လေ့လာသော သိပ္ပံပညာ၏ ဌာနခွဲတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရူပဗေဒတွင် အခြေခံသဘောတရားများထဲမှ တစ်ခုမှာ အားဖြစ်ပြီး အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အခြေအနေကို ပြောင်းလဲစေသည့် တွန်းအား သို့မဟုတ် ဆွဲအားအဖြစ် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုနိုင်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင်၊ နေ့စဉ်ဘဝတွင် အဖြစ်များသော အားသုံးမျိုးဖြစ်သည့် ဆွဲငင်အား၊ ပွတ်တိုက်အားနှင့် အရှိန်မြှင့်အားတို့ကို ဆွေးနွေးပါမည်။

ဆွဲအား

ဆွဲငင်အားဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခုကို အရင်းအမြစ်တစ်ခုဆီသို့ ဆွဲယူရန် လုပ်ဆောင်သည့် အားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအားသည် ဆွဲငင်အား၊ သံလိုက်အားနှင့် စပရိန်၏ ဆွဲငင်အား အပါအဝင် အရင်းအမြစ်အမျိုးမျိုးမှ လာနိုင်သည်။

၁။ ဆွဲငင်အား

ဒြပ်ထုနှစ်ခုကြားတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဆွဲငင်အားသည် အရာဝတ္ထုများကို မြေပြင်ပေါ်သို့ ပြုတ်ကျစေပြီး ဂြိုဟ်များကို ၎င်းတို့၏ ပတ်လမ်းတွင် ရှိနေစေသည်။ ဆာ အိုက်ဇက် နယူတန်သည် ဒြပ်ထုအတွက် ဖော်မြူလာကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ထုတ်ခဲ့သည်-

\[
F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}
\]

ဘယ်နေရာ:
–\( F\) သည် ဆွဲငင်အားဖြစ်သည်၊
– \( G \) သည် စကြဝဠာဆွဲငင်အား ကိန်းသေ (\(6.67430 \times 10^{-11} \, \text{Nm}^2/\text{kg}^2\)), ဖြစ်သည်။
– \( m_1 \) နှင့် \( m_2 \) တို့သည် အရာဝတ္ထုနှစ်ခု၏ အလေးချိန်များ ဖြစ်ကြသည်။
–\( r\) သည် အရာဝတ္ထုနှစ်ခု၏ ဒြပ်ထုဗဟိုချက်များကြား အကွာအဝေးဖြစ်သည်။

၂။ သံလိုက်အား

သံလိုက်အားဆိုသည်မှာ သံလိုက်များကြား သို့မဟုတ် သံလိုက်နှင့် သံလိုက်ပစ္စည်းများပါရှိသော အရာဝတ္ထုကြားတွင် ဖြစ်ပေါ်သော ဆွဲငင်အား သို့မဟုတ် တွန်းအားဖြစ်သည်။ ဤအားတွင် ဆွဲငင်အားကဲ့သို့သော တစ်ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ပုံသေနည်းမရှိပါ။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ၎င်းသည် သံလိုက်၏အစွမ်းသတ္တိနှင့် သံလိုက်များကြား အကွာအဝေး အပါအဝင် အချက်အမျိုးမျိုးပေါ်တွင် မူတည်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။

ဆက်လက်ဖတ်ရှုရန်  Kirchhoff ရဲ့ ဒုတိယဥပဒေ- နားလည်မှုနဲ့ အသုံးချမှု

၃။ စပရိန်ဆွဲအား

စပရိန်၏ ဆွဲဆန့်အားဆိုသည်မှာ စပရိန်ကို ဆန့်ထုတ်လိုက်သောအခါ သို့မဟုတ် ဖိသိပ်လိုက်သောအခါ ဖြစ်ပေါ်လာသော အားဖြစ်သည်။ ဤအားသည် Hooke's Law နှင့်အညီဖြစ်ပြီး စပရိန်ကို ဆန့်ထုတ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိသိပ်ရန် လိုအပ်သောအားသည် ၎င်း၏အရှည်ပြောင်းလဲမှုနှင့် အချိုးကျသည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ စပရိန်၏ ဆွဲဆန့်အားအတွက် ဖော်မြူလာမှာ-

\[
F=kx
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( F \) သည် စပရိန်၏ ဆွဲအားဖြစ်သည်။
– \( k \) သည် စပရိန် ကိန်းသေဖြစ်ပြီး၊
–\( x\) သည် စပရိန်၏ အလျား ပြောင်းလဲမှု ဖြစ်သည်။

ပွတ်တိုက်အား

ပွတ်တိုက်မှုဆိုသည်မှာ ထိတွေ့နေသော မျက်နှာပြင်နှစ်ခုကြားရှိ ဆွေမျိုးရွေ့လျားမှုကို ဆန့်ကျင်သော အားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအားသည် နေ့စဉ်ဘဝတွင် အရေးပါသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ၎င်းသည် လုပ်ဆောင်ချက်များနှင့် ပစ္စည်းကိရိယာများ၏ ထိရောက်မှုနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ပွတ်တိုက်မှုတွင် အဓိကအမျိုးအစားနှစ်မျိုးရှိသည်- static friction နှင့် kinetic friction။

၁။ တည်ငြိမ်ပွတ်တိုက်အား

တည်ငြိမ်ပွတ်တိုက်အားဆိုသည်မှာ မျက်နှာပြင်နှစ်ခု တစ်ခုနှင့်တစ်ခု နှိုင်းယှဉ်လျှင် ရွေ့လျားခြင်းမှ တားဆီးပေးသော အားဖြစ်သည်။ အရာဝတ္ထုများ စတင်ရွေ့လျားခြင်းမပြုမီ တစ်ချိန်အထိ ဤအားသည် သက်ရောက်မှုရှိသည်။ အမြင့်ဆုံးတည်ငြိမ်ပွတ်တိုက်အားကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်မြူလာပြုလုပ်နိုင်သည်-

\[
f_s \leq \mu_s N
\]

ဘယ်နေရာ:
–\( f_s\) သည် တည်ငြိမ်ပွတ်တိုက်အားဖြစ်သည်။
– \( \mu_s \) သည် static friction ၏ coefficient ဖြစ်သည်။
–\( N\) သည် ပုံမှန်အား (ထိတွေ့မျက်နှာပြင်နှင့် ထောင့်မှန်ကျစွာ သက်ရောက်သော အား) ဖြစ်သည်။

ဆက်လက်ဖတ်ရှုရန်  လှုံ့ဆော်မှုသံလိုက်စက်ကွင်း

၂။ Kinetic Friction Force

Kinetic friction ဆိုသည်မှာ ရွေ့လျားနေသော မျက်နှာပြင်နှစ်ခုကြားရှိ နှိုင်းရရွေ့လျားမှုကို ဆန့်ကျင်သည့် အားဖြစ်သည်။ kinetic friction force ၏ ပမာဏကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်မြူလာလုပ်နိုင်သည်။

\[
f_k = \mu_k N
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( f_k \) သည် kinetic friction force ဖြစ်သည်။
– \( \mu_k \) သည် kinetic friction ၏ coefficient ဖြစ်သည်။
-\(N\) သည် ပုံမှန်အား ဖြစ်သည်။

အရှိန်မြှင့်ခြင်း

အရှိန်မြှင့်ခြင်းဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အလျင်သည် အချိန်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲသွားခြင်းဖြစ်သည်။ အားတစ်ခုသည် အရာဝတ္ထုတစ်ခုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသောအခါ အရှိန်မြှင့်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။ နယူတန်၏ ဒုတိယနိယာမအရ အရှိန်မြှင့်ခြင်းကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်မြူလာလုပ်နိုင်သည်-

\[
a = \frac{F}{m}
\]

ဘယ်နေရာ:
–\(a\) သည် အရှိန်မြှင့်ခြင်းဖြစ်ပြီး၊
–\( F\) သည် အရာဝတ္ထုပေါ်တွင် သက်ရောက်နေသော အသားတင်အားဖြစ်ပြီး၊
-\(m\) သည် အရာဝတ္ထု၏ အလေးချိန် ဖြစ်သည်။

အရာဝတ္ထု၏အလျင်သည် တသမတ်တည်းရှိနေသော်လည်း ရွေ့လျားမှုဦးတည်ချက်ပြောင်းလဲခြင်းကြောင့်လည်း အရှိန်မြှင့်ခြင်းဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ ၎င်းသည် စက်ဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်ရွေ့လျားမှုတွင် မကြာခဏဖြစ်ပွားလေ့ရှိပြီး အရာဝတ္ထုကို စက်ဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်လမ်းကြောင်းတွင်ထားရှိရန် ဗဟိုဗဟိုအရှိန်မြှင့်ခြင်း လိုအပ်ပါသည်။ ဗဟိုဗဟိုအရှိန်မြှင့်ခြင်းအတွက် ဖော်မြူလာမှာ-

\[
a_c = \frac{v^2}{r}
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( a_c \) သည် ဗဟိုဗဟိုအရှိန်မြှင့်ခြင်း ဖြစ်သည်။
– \( v \) သည် အရာဝတ္ထု၏ linear velocity ဖြစ်သည်။
–\( r\) သည် စက်ဝိုင်းပုံလမ်းကြောင်း၏ အချင်းဝက်ဖြစ်သည်။

နေ့စဉ်ဘဝတွင် အသုံးချမှုများ

ဆက်လက်ဖတ်ရှုရန်  အလုပ်နှင့် စွမ်းအင်ဆိုင်ရာ ဥပမာမေးခွန်းများ

၁။ ဆွဲအား

ဆွဲငင်အားသည် ကျွန်ုပ်တို့နေ့စဉ်ကြုံတွေ့ရသည့် အဖြစ်အများဆုံးအားများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့ခုန်သောအခါ ကမ္ဘာမြေဆွဲငင်အားက ကျွန်ုပ်တို့ကိုဆွဲချသောကြောင့် မြေပြင်သို့ပြန်သွားသည်။ စပရိန်တင်းမာမှုကို စပရိန်စကေးများနှင့် ယာဉ်ဆိုင်းထိန်းစနစ်များကဲ့သို့သော ကိရိယာအမျိုးမျိုးတွင်လည်း တွေ့ရလေ့ရှိသည်။

၂။ ပွတ်တိုက်အား

ပွတ်တိုက်မှုသည် နေ့စဉ်ဘဝတွင် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ ၎င်းမရှိလျှင် ကျွန်ုပ်တို့၏ခြေထောက်များ သို့မဟုတ် ယာဉ်တာယာများသည် မြေပြင် သို့မဟုတ် လမ်းပေါ်တွင် ဆုပ်ကိုင်မှုမရှိသောကြောင့် လမ်းလျှောက်ခြင်း သို့မဟုတ် ကားမောင်းခြင်းမပြုနိုင်ပါ။ ပွတ်တိုက်မှုသည် ယာဉ်ဘရိတ်အုပ်ခြင်းတွင်လည်း အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။

၃။ အရှိန်မြှင့်ခြင်း

ကျွန်ုပ်တို့ လမ်းလျှောက်ခြင်း၊ ပြေးခြင်း သို့မဟုတ် မောင်းနှင်ခြင်းစတင်သည့်အခါ အရှိန်မြှင့်ခြင်းကို ခံစားရနိုင်သည်။ ကားတွင် ဓာတ်ဆီခြေနင်းကို နှိပ်လိုက်သောအခါ ကားသည် အရှိန်မြှင့်လာသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် ဘရိတ်ခြေနင်းကို နှိပ်လိုက်သောအခါ ကားသည် အရှိန်လျှော့သွားသည် (အနုတ်လက္ခဏာ အရှိန်)။

နိဂုံး

ဆွဲငင်အား၊ ပွတ်တိုက်အားနှင့် အရှိန်မြှင့်အား သဘောတရားများကို နားလည်ခြင်းသည် ရူပဗေဒ၏ မရှိမဖြစ် အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်ပြီး ကျွန်ုပ်တို့၏ နေ့စဉ်ဘဝတွင် ဖြစ်စဉ်များစွာကို ရှင်းပြရန် ကူညီပေးပါသည်။ နယူတန်၏ နိယာမများအရ ဆွဲငင်အားနှင့် စပရိန်အား၊ တည်ငြိမ်သောနှင့် ရွေ့လျားမှုနှစ်မျိုးလုံး၏ ပွတ်တိုက်အားနှင့် အရှိန်မြှင့်အားကဲ့သို့သော ဆွဲငင်အားများသည် ကျွန်ုပ်တို့နေ့စဉ်အသုံးပြုသော လှုပ်ရှားမှုများနှင့် ပစ္စည်းကိရိယာများတွင် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ဤအခြေခံဖော်မြူလာများနှင့် မူများကို နားလည်ခြင်းဖြင့် ရူပဗေဒဗဟုသုတကို ကျွန်ုပ်တို့၏ နေ့စဉ်ဘဝတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ နားလည်ပြီး အသုံးချနိုင်ပါသည်။

မှတ်ချက်ရေးပါ