Fizikisi muSainzi yeZvinhu zveKuvaka
Pendauluan
Fizikisi ibazi resainzi rinoongorora hunhu nezviitiko zvemuchadenga. Mukati mesainzi yezvinhu zvekuvaka, fizikisi inoita basa rakakosha. Kunzwisisa misimboti yefizikisi kunogonesa mainjiniya nevagadziri vezvivakwa kugadzira nekuvaka zvivakwa zvakachengeteka, zvinoshanda zvakanaka, uye zvinogara kwenguva refu. Chinyorwa chino chichakurukura kuti misimboti yefizikisi inoshandiswa sei musainzi yezvinhu zvekuvaka, kubva kumakanika nethermodynamics kusvika kuzvinhu zvemuchadenga.
Makanika eZvinhu
Mitemo yaNewton uye Mashandisirwo ayo mukuvaka
Imwe yenheyo dzakakosha dzefizikisi musainzi yezvinhu zvekuvaka imitemo yaNewton. Mutemo wekutanga waNewton unotaura nezvekushaya simba, zvinoreva kuti chinhu chinoramba chakazorora kana kufamba kwakafanana mumutsara wakatwasuka kunze kwekunge chaitwa nesimba rekunze. Mukuvaka chivako, izvi zvinoreva kuti zvivakwa zvinofanirwa kugadzirwa kuti zvikwanise kutsungirira mitoro yekunze yakaita semhepo, kudengenyeka kwenyika , kana mimwe mitoro inoshanduka.
Mutemo wechipiri waNewton unoti kukurumidza kwechinhu kunoenderana nesimba rinoshandiswa kwachiri uye kunoenderana nehuremu hwacho (F = ma). Panyaya yezvivakwa, mainjiniya ekuvaka anoshandisa mutemo uyu kugadzira zvinhu zvekuvaka zvakaita sematanda, makoramu, uye nheyo kuti zvikwanise kutsungirira masimba anoshanda pazviri. Semuenzaniso, pakugadzira bhiriji, zvakakosha kufunga nezvemasimba akasiyana-siyana akadai semotokari dzinotakura zvinhu, mhepo, uye kudengenyeka kwenyika, uye kuve nechokwadi chekuti chivakwa chacho chinogona kutsungirira masimba aya pasina kudonha.
Mutemo weKuchengetedza Simba
Mutemo wekuchengetedza simba unotaura kuti simba harigone kugadzirwa kana kuparadzwa; rinogona kungoshandurwa kubva kune chimwe chimiro kuenda kune chimwe. Musainzi yezvinhu zvekuvaka, musimboti uyu unoshandiswa nenzira dzakasiyana-siyana, dzakadai sekuongorora kushanda zvakanaka kwekupisa kwezvivakwa uye masisitimu ekudziyisa nekutonhodza. Semuenzaniso, mukugadzira zvivakwa zvinoshandisa simba zvishoma (zvivakwa zvegirini), mainjiniya vanoshandisa musimboti wekuchengetedza simba kuti vashandise simba zvakanaka, semuenzaniso nekushandisa insulation yakanaka yekupisa kuderedza kurasikirwa nekupisa kana kushandisa solar panels kushandura simba rezuva kuita magetsi.
Thermodynamics muZvivako
Kutungamirira, Kutenderera, uye Kupenya
Thermodynamics ibazi refizikisi rinoongorora hukama huripo pakati pekupisa, simba, nebasa. Mukati mezvivakwa, thermodynamics inokosha mukugadzirwa kweHVAC (kudziyisa, kufefetedza, uye mhepo inotonhodza) uye kusarudzwa kwezvinhu zvekuvaka.
Nzira nhatu huru dzekufambisa kupisa ndedzekupinza, kupinza, uye mwaranzi. Kupinza kupisa ndiko kufambisa kupisa kuburikidza nechinhu, uye kwakakosha kana tichifunga nezvekudzivirira kupisa kwechivako. Semuenzaniso, zvinhu zvinodzivirira kupisa zvakaita segirazi wool kana polystyrene zvinoshandiswa kuderedza kutamiswa kwekupisa kuburikidza nemadziro nedenga rechivako.
Kutenderera kwemhepo (convection) ndiko kutamiswa kwekupisa kuburikidza nekufamba kwemvura, kazhinji mhepo. Muchiitiko ichi, kufefetera kwakakodzera kunogona kubatsira kudzora tembiricha yemumba nekubvumira kufefetera kwakanaka. Kufefetera kwakanaka kwakakoshawo kudzivirira matambudziko akadai sehunyoro nefungus, izvo zvinogona kukanganisa zvivakwa zvekuvaka.
Radiation ishanduro yesimba rekupisa muchimiro chemafungu emagetsi . Semuenzaniso, mahwindo ane magirazi matete anogona kushandiswa kuderedza kupisa kunobva muzuva uku achibvumira chiedza chechisikigo kupinda. Iyi tekinoroji inozivikanwa segirazi reLow-E (Low Emissivity).
Mutemo Wechipiri weThermodynamics
Mutemo Wechipiri weThermodynamics unoti kutamiswa kwekupisa kunoitika zvoga kubva kunzvimbo dzine tembiricha yakakwira kuenda kunzvimbo dzine tembiricha yakaderera, uye kwete zvakasiyana. Mukufunga nezvezvivakwa, mutemo uyu unoshandiswa, semuenzaniso, kugadzira masisitimu ekudzivirira kupisa anoshanda. Nekunzwisisa kuti kutamiswa kwekupisa sei, mainjiniya vanogona kugadzira zvivakwa zvinoderedza kurasikirwa nekupisa munguva yechando uye kudzivirira kuwedzera kwekupisa muzhizha.
Zvivakwa zveZvinhu
Kushushikana uye Kushungurudzika
Kana chinhu chikaiswa pasi pesimba, chinochinja chimiro, kana kuchinja chimiro. Kushushikana nekumanikidzwa pfungwa huru mukunzwisisa mashandiro anoita zvinhu pasi pemutoro. Kushushikana isimba pachikamu chimwe nechimwe rinoshanda pane chinhu, nepo kumanikidzwa kuri kuchinja kunoita chinhu mukupindura kumanikidzwa ikoko.
Chinhu chimwe nechimwe chine muganho chaiwo wekumanikidzwa, uyo, kana ukadarika, unokonzera kuchinja zvachose kana kutotyoka. Mukuvaka, zvakakosha kusarudza zvinhu zvinogona kutsungirira kumanikidzwa kunotarisirwa pasina kukundikana. Semuenzaniso, simbi inowanzo shandiswa mukuvaka nekuda kwesimba rayo guru rekudhonza, nepo kongiri ichikunda mukudzivirira kumanikidzwa.
Modulus yeElasticity
Modulus yekusimba, inozivikanwawo seYoung's modulus, chiyero chekusimba kwechinhu. Inoratidza kuti chinhu chichashanduka sei kana chamanikidzwa. Chinhu chine modulus yakakwira yekusimba, senge simbi, hachizoshanduka zvishoma pane chinhu chine modulus yakaderera yekusimba, senge huni, padanho rimwe chete rekusimba. Kunzwisisa modulus yekusimba kwakakosha mukugadzira chimiro kuti uve nechokwadi chekuti chinhu chinoshandiswa chichaita sezvakatarisirwa.
Kugara Kwesimba Nezvinhu
Imwe pfungwa inokosha yefizikisi mune zvesainzi yezvinhu ndeye simba uye kugara kwenguva refu kwezvinhu. Simba iro zvinhu zvinogona kunwisa zvisati zvakundikana ndiyo nzira inokosha yekuramba kwenguva refu kwaro. Zvinhu zvekuvaka zvinogona kunwisa simba rakawanda zvisati zvapwanyika zvinoonekwa sezvine simba rakawanda uye zvakachengeteka. Semuenzaniso, simbi ine simba rakawanda rekunwisa simba, zvichiita kuti ive yakakodzera zvivakwa zvinofanira kutsungirira mitoro inoshanduka, senge mabhiriji kana zvivakwa zvirefu.
Mvura mukuvaka
Kushanduka Kwemvura
Kuchinjana kwemvura (fluid dynamics) ibazi refizikisi rinoongorora kufamba kwemvura (mvura nemagasi) uye masimba anoshanda pairi. Muzvivakwa, izvi zvakakosha, semuenzaniso, mukugadzirwa kwemasisitimu emvura uye masisitimu eHVAC. Nheyo yaBernoulli, iyo inoti kuwedzera kumhanya kwemvura kunoperekedzwa nekudzikira kwekumanikidzwa, inowanzo shandiswa mukugadzirwa kwemasisitimu ekufema kuti ive nechokwadi chekuti mhepo inoyerera zvakanaka.
Kudzivirira Mvura uye Kudzivirira Mvura muZvivako
Hydrostatics idzidzo yemvura inenge yasara. Nheyo huru dzehydrostatics, dzakadai sehydrostatic pressure, dzakakosha pakugadzira zvivakwa zvisingapindi mvura. Semuenzaniso, pakugadzira nheyo dziri pasi petafura yemvura, mainjiniya anofanirwa kufunga nezvesimba remvura rinoshanda pachivako uye kuona kuti zvinhu zvinoshandiswa zvinogona kumira simba iri pasina kubuda mvura.
Penutup
Fizikisi inoita basa rakakosha musainzi yezvinhu zvekuvaka. Kunzwisisa misimboti mikuru yefizikisi hakungobatsiri chete mukugadzira zvivakwa zvakachengeteka uye zvinobudirira asiwo mukusarudza zvinhu zvakakodzera zvekushandisa zvakasiyana-siyana. Kubva pakugadzirwa kwezvinhu kusvika kuthermodynamics uye fluid dynamics, kushandiswa kwefizikisi mukuvaka kwemazuva ano kunoita kuti zvivakwa zvemangwana zvive zvakasimba, zvinogara kwenguva refu, uye zvine hushamwari kune zvakatipoteredza. Nekufambira mberi kwetekinoroji nekutsvagisa, tinogona kutarisira kushandiswa kwakawanda kwemisimboti yefizikisi munyika yekuvaka mune ramangwana.
