د ساختماني موادو په ساینس کې فزیک
پنډاهولوان
فزیک د ساینس یوه څانګه ده چې د کایناتو ځانګړتیاوې او پیښې مطالعه کوي. د ساختماني موادو ساینس په شرایطو کې، فزیک یو مهم رول لوبوي. د فزیک د اصولو پوهیدل انجینرانو او معمارانو ته دا توان ورکوي چې خوندي، اغیزمن او دوامدار جوړښتونه ډیزاین او جوړ کړي. دا مقاله به بحث وکړي چې د فزیک اصول څنګه د ساختماني موادو ساینس کې پلي کیږي، له میخانیک او ترموډینامیک څخه تر مادي ملکیتونو پورې.
د موادو میخانیک
د نیوټن قوانین او په ساختمان کې کارونې
د ساختماني موادو په ساینس کې د فزیک یو له خورا اړونده بنسټیزو اصولو څخه د نیوټن قوانین دي. د نیوټن لومړی قانون د انرشیا په اړه خبرې کوي، پدې معنی چې یو شی به په آرامۍ کې یا په مستقیم کرښه کې په یو شان حرکت کې پاتې شي پرته لدې چې د بهرني ځواک لخوا عمل وشي. د ودانیو په جوړولو کې، دا پدې مانا ده چې جوړښتونه باید داسې ډیزاین شي چې بهرني بارونه لکه باد، زلزلې ، یا نور متحرک بارونه مقاومت وکړي.
د نیوټن دوهم قانون وايي چې د یو شي سرعت د هغه قوې سره متناسب دی چې په هغې باندې پلي کیږي او د هغې د وزن سره معکوس متناسب دی (F = ma). د ودانیو په شرایطو کې، ساختماني انجینران دا قانون د ودانۍ عناصرو لکه بیمونو، ستنو او بنسټونو ډیزاین کولو لپاره کاروي ترڅو د هغو قوو سره مقاومت وکړي چې په دوی باندې عمل کوي. د مثال په توګه، کله چې د پل ډیزاین کول، دا مهمه ده چې مختلف قوې لکه د موټرو بار، باد او زلزلې په پام کې ونیول شي، او ډاډ ترلاسه شي چې جوړښت کولی شي د دې قوو سره مقاومت وکړي پرته له دې چې سقوط وکړي.
د انرژۍ د ساتنې قانون
د انرژۍ د ساتنې قانون وايي چې انرژي نشي رامینځته کیدی یا له منځه وړل کیدی شي؛ دا یوازې له یوې بڼې څخه بلې ته بدلیدلی شي. د ودانیزو موادو په ساینس کې، دا اصل په مختلفو لارو پلي کیږي، لکه د ودانیو او تودوخې او یخولو سیسټمونو د تودوخې موثریت تحلیل کې. د مثال په توګه، د انرژۍ اغیزمنو ودانیو (شنه ودانیو) په ډیزاین کې، انجنیران د انرژۍ د ساتنې اصل کاروي ترڅو د انرژۍ کارول غوره کړي، د بیلګې په توګه د تودوخې ضایع کمولو لپاره د ښه حرارتي موصلیت کارولو یا د لمریزې انرژۍ په بریښنا بدلولو لپاره د لمریز تختو کارولو سره.
په ساختماني موادو کې ترموډینامیک
کنډکشن، کنویکشن، او وړانګې
ترموډینامیک د فزیک یوه څانګه ده چې د تودوخې، انرژۍ او کار ترمنځ اړیکه مطالعه کوي. د ودانیو په شرایطو کې، ترموډینامیک د HVAC (تودوخې، هوا ورکولو، او هوایی کنډیشن) سیسټمونو ډیزاین او د ودانیزو موادو په انتخاب کې خورا مهم دی.
د تودوخې د لیږد درې اصلي طریقې دي: لیږد، کنویکشن، او وړانګې. لیږد د موادو له لارې د تودوخې لیږد دی، او دا د ودانۍ د عایق کولو په پام کې نیولو سره خورا مهم دی. د مثال په توګه، د عایق کولو مواد لکه شیشه وړۍ یا پولی سټیرین د ودانۍ د دیوالونو او چت له لارې د تودوخې لیږد کمولو لپاره کارول کیږي.
د تودوخې لېږد د مایع، معمولا د هوا د حرکت له لارې د تودوخې لیږد دی. پدې حالت کې، مناسبه هوا ورکول کولی شي د اغیزمن هوا جریان ته اجازه ورکولو سره د کور دننه د تودوخې تنظیم کولو کې مرسته وکړي. د رطوبت او فنګس په څیر ستونزو مخنیوي لپاره ښه هوا جریان هم اړین دی، کوم چې کولی شي د ودانیو جوړښتونو ته زیان ورسوي.
وړانګې د تودوخې انرژۍ لیږد د الکترومقناطیسي څپو په بڼه دی. د مثال په توګه، د پتلي طبقې شیشې سره کړکۍ د لمر وړانګو څخه د تودوخې لاسته راوړلو کمولو لپاره کارول کیدی شي پداسې حال کې چې طبیعي رڼا ته اجازه ورکوي چې ننوځي. دا ټیکنالوژي د ټیټ-ای (ټیټ اخراج) شیشې په نوم پیژندل کیږي.
د ترموډینامیک دوهم قانون وايي چې د تودوخې لیږد په خپلسري ډول د لوړې تودوخې سیمو څخه د ټیټ تودوخې سیمو ته پیښیږي، او هیڅکله برعکس نه. د ودانیو په شرایطو کې، دا قانون د مثال په توګه، د اغیزمن موصلیت سیسټمونو ډیزاین کولو لپاره کارول کیږي. د تودوخې لیږد څرنګوالي په پوهیدو سره، انجنیران کولی شي داسې جوړښتونه ډیزاین کړي چې په ژمي کې د تودوخې ضایع کم کړي او په دوبي کې د اضافي تودوخې لاسته راوړلو مخه ونیسي.
د موادو ځانګړتیاوې
فشار او فشار
کله چې یو مواد د قوې سره مخ کیږي، نو شکل بدلوي، یا یې شکل بدلوي. فشار او فشار د دې پوهیدو لپاره بنسټیز مفکورې دي چې مواد څنګه د بار لاندې چلند کوي. فشار د هر واحد ساحې هغه ځواک دی چې په موادو عمل کوي، پداسې حال کې چې فشار هغه شکل دی چې مواد د دې فشار په ځواب کې تجربه کوي.
هر مواد د فشار یو ځانګړی حد لري، چې که له هغې څخه تیر شي، نو دایمي شکل بدلول یا حتی ماتیدل به رامینځته کړي. په ساختمان کې، دا مهمه ده چې داسې مواد غوره کړئ چې پرته له ناکامۍ څخه د تمه شوي فشار سره مقاومت وکړي. د مثال په توګه، فولاد اکثرا په ساختمان کې د لوړ کشش ځواک له امله کارول کیږي، پداسې حال کې چې کانکریټ د فشاري فشار په وړاندې مقاومت کې غوره دی.
د لچک ماډول
د لچک ماډول، چې د ینګ ماډول په نوم هم پیژندل کیږي، د موادو د سختوالي اندازه ده. دا په ګوته کوي چې یو مواد به د فشار په وخت کې څومره لچک لرونکي (بیرته راګرځیدونکي) تغیر سره مخ شي. هغه مواد چې د لچک لوړ ماډل ولري، لکه فولاد، به د هغه موادو په پرتله چې د لچک ټیټ ماډل لري، لکه لرګي، د ورته فشار په کچه لږ تغیر تجربه کړي. د لچک ماډول پوهیدل په ساختماني ډیزاین کې مهم دي ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې کارول شوي مواد به د هدف سره سم فعالیت وکړي.
انرژي او د موادو دوام
د موادو په ساینس کې یو بل مهم فزیک مفهوم د موادو انرژي او پایښت دی. هغه انرژي چې یو مواد یې د ناکامۍ دمخه جذب کولی شي د هغې د پایښت یو مهم اندازه ده. هغه ساختماني توکي چې د ماتیدو دمخه د انرژۍ لوی مقدار جذب کولی شي ډیر دوامدار او خوندي ګڼل کیږي. د مثال په توګه، فولاد د انرژۍ د جذب لوړ ظرفیت لري، چې دا د هغو جوړښتونو لپاره مناسب کوي چې باید د متحرک بارونو سره مقاومت وکړي، لکه پلونه یا لوړې ودانۍ.
په ساختمان کې مایعات
د مایعاتو متحرکات
د مایعاتو تحرک د فزیک یوه څانګه ده چې د مایعاتو (مایعاتو او ګازونو) حرکت او په هغوی باندې د عمل کولو قوې مطالعه کوي. د ودانیو په شرایطو کې، دا اړونده ده، د بیلګې په توګه، د اوبو ایستلو سیسټمونو او HVAC سیسټمونو ډیزاین کې. د برنولي اصل، چې وایي چې د مایعاتو سرعت زیاتیدل د فشار کمښت سره مل وي، ډیری وختونه د هوا جریان غوره کولو لپاره د هوا جریان سیسټمونو ډیزاین کې پلي کیږي.
د ودانیو هایدروسټاتیک او د اوبو ضد کول
هایدروسټاتیک د آرام په حالت کې د مایعاتو مطالعه ده. د هایدروسټاتیک اساسي اصول ، لکه هایدروسټاتیک فشار، د اوبو ضد جوړښتونو ډیزاین کولو کې خورا مهم دي. د مثال په توګه، کله چې د اوبو میز لاندې بنسټونه ډیزاین کوئ، انجنیران باید د اوبو فشار په پام کې ونیسي چې په جوړښت باندې عمل کوي او ډاډ ترلاسه کړي چې کارول شوي مواد کولی شي د دې فشار سره مقاومت وکړي پرته له لیکیدو څخه.
تړل
فزیک د ساختماني موادو په ساینس کې مهم رول لوبوي. د فزیک د بنسټیزو اصولو پوهیدل نه یوازې د خوندي او اغیزمنو جوړښتونو ډیزاین کولو کې مرسته کوي بلکه د مختلفو غوښتنلیکونو لپاره د سم موادو په غوره کولو کې هم مرسته کوي. د موادو له میخانیک څخه تر ترموډینامیک او مایع ډینامیک پورې، په عصري ساختمان کې د فزیک کارول ډاډ ورکوي چې راتلونکي ودانۍ به قوي، ډیر دوامدار او ډیر چاپیریال دوستانه وي. د دوامداره ټیکنالوژیکي پرمختګونو او څیړنو سره، موږ کولی شو په راتلونکي کې د ساختماني نړۍ کې د فزیک اصولو ډیر نوښتګر غوښتنلیکونه تمه کړو.
