Simba rekuchengetedza uye simba risiri rekuchengetedza

Simba rekuchengetedza uye simba risiri rekuchengetedza

1. Simba reConservative

1.1 Huremu (w)

Tarisa chinhu chinofamba chakamira kumusoro kusvika chasvika pakakwirira usati wadzika pasi uchienda kunzvimbo yacho yekutanga. Kana uchifamba wakamira kumusoro ne h, huremu hwacho hunenge hwakasiyana nekubva pakubviswa. Saka, huremu hunoita basa re negative pachinhu chacho. 

W = wh (cos 180^o) = – wh = – mgh

Kana chinhu chasvika pakukwirira kwakanyanya, chinodzika pasi chichienda panzvimbo yacho yekutanga ne h. Pachinofamba pasi, huremu hunenge huri munzira imwecheteyo nekufamba. Nekuti huri munzira imwe cheteyo nekufamba, huremu hunoita basa rakanaka.

W = wh (cos 0^o) = wh = mgh

Huremu hwechinhu (m), kukurumidza kwegiravhiti (g), uye kukwirira (h) zvakafanana, saka basa rinoitwa nehuremu sezvo chinhu chinotanga kufamba chakamira kumusoro kusvika chadzokera panzvimbo yacho yekutanga iri zero.

W = mgh – mgh = 0

1.2 Simba reChitubu

Tarisa chitubu chakaiswa panzvimbo yakatwasuka. Kana mugumo wekurudyi wechitubu ukasundidzirwa kuruboshwe, chitubu chinoshandisa simba rekusundidzira kurudyi. Unogona kuratidza izvi nekudzvanya chitubu. Semuenzaniso, isa chinhu kumucheto wekurudyi, wobva wadzvanya chinhu kuruboshwe. Mushure mekunge chitubu chatsauka neΔx, bvisa ruoko rwako kubva pachinhu nechitubu. Kana ruoko rusisina kubatana nechitubu, chitubu chichasundidzira chinhu kudzokera kurudyi.

Kana chinhu chikafamba kuruboshwe, mafambiro acho uye kufamba kwacho zvinoenderana nekwakatangira simba rechitubu. Nekuti mafambiro acho akasiyana, simba rechitubu rinoita basa rekusateerera.

W = – ½ k (Δx)²

Kana chinhu chikafamba kurudyi, mafambiro acho uye kufamba kwacho zvakafanana nesimba rechitubu. Nekuti mafambiro acho akafanana, simba rechitubu rinoita basa rakanaka.

W = ½ k (Δx)²

Chitubu chinoshandiswa chakafanana, saka chisimbiso chechitubu (k) chakafanana. Kutsauka kwechitubu (Δx) kwakafananawo.

Saka, basa rinoitwa nehuremu kana chinhu chikatanga kufamba kuruboshwe ne Δx uye chodzokera kurudyi ne Δx iri zero.

W = ½ k (Δx)² – ½ k (Δx)² = 0

Basa rinoitwa nehuremu nesimba rechitubu sezvo chinhu chinotanga kufamba kubva panzvimbo yacho yekutanga kusvika chadzoka panenge pakaenzana ne zero. Kana basa racho rakaitwa nesimba sezvo richifamba kubva panzvimbo yaro yekutanga kusvika radzoka panenge pakaenzana ne zero, simba rinonzi simba rekuchengetedza. Saka, simba rechitubu ne huremu mienzaniso yemasimba ekuchengetedza.

2. Simba Risiri Rekuchengetedza

Tarisa chinhu chinosundirwa kurudyi chobva chasundirwa kuruboshwe. Kana chinhu chacho chichifamba kana kusundirwa kurudyi, divi rekusundirwa kwechinhu chacho rakafanana nedivi rekusundirwa kwesimba (F) uye rakapesana nedivi rekusundirwa kwesimba (f)_k). Sezvo iri munzira imwe chete nekuchinja, simba rekusundidzira rinoita basa rakanaka pane chinhu chacho.

W = F s

Pane kudaro, simba rekukweshana rinoita basa rekusashanda zvakanaka pane chinhu chacho.

W = – f_k s

Basa iri rakaitwa nesimba rekusundidzira uye simba rekukweshana pachinhu chacho kana chinhu chatanga kufamba kubva panzvimbo yacho yekutanga kusvika chadzoka kune:

W = 2 F s

W = -2 f_k s

Basa rinoitwa nesimba rekusundidzira uye simba rekukweshana kwechikanganiso sezvo chinhu chinotanga kufamba kubva panzvimbo yacho yekutanga kusvika chadzoka hapana chakaenzana ne zero. Kana basa rinoitwa nesimba sezvo chinhu chinotanga kufamba kubva panzvimbo yacho yekutanga kusvika chadzoka hapana chakaenzana ne zero, simba racho rinonzi simba risingachengetedzi. Saka, simba rekukwesha uye simba rekukweshana kwechikanganiso mienzaniso yesimba risingachengetedzi.

1. Chii chinonzi simba rekuchengetedza zvinhu? Simba rinochengetedza zvinhu (conservative force) ndiro rinoita kuti basa rinoitwa pakufambisa chinhu pakati penzvimbo mbiri rive rakasiyana nenzira yaro. Simba rinokwevera zvinhu pasi (gravitational forces) neremagetsi (electrostatic forces) mienzaniso yesimba rinochengetedza zvinhu.

2. Basa rinoitwa nesimba rinochengetedza zvinhu rine chekuita sei nesimba rinogona kushandiswa? Basa rinoitwa nesimba rinochengetedza chinhu chinofamba kubva panzvimbo A kuenda panzvimbo B rakaenzana nekuchinja kusina kunaka kwesimba rinokwanisa (∆U) pakati pemapoinzi maviri iwayo: $W=-∆U$ Izvi zvinoreva kuti kana chinhu chikawana simba rinogona kuwanikwa, basa rinoitwa nesimba rinochengetedza harina kunaka, uye zvinopesana.

3. Chii chinonzi simba risingachengetedzi zvinhu? Simba risingachengetedzi ndiro iro basa rinoitwa pakufambisa chinhu pakati penzvimbo mbiri rinoenderana nenzira yatorwa. Kukweshana uye kuramba mhepo mienzaniso yakajairika yemasimba asingachengetedzi.

4. Simba risingachengetedzi zvinhu rinokanganisa sei simba remuchina wehurongwa? Simba risingachengetedze simba rinogona kushandura simba rese remuchina (huwandu hwesimba rekinetic nerinogona kushandiswa) rehurongwa. Izvi zvinodaro nekuti basa rinoitwa nesimba risingachengetedze harichengetwi sesimba rinogona kushandiswa asi rinowanzo shandurwa kuita mamwe marudzi esimba, akadai sekupisa.

5. Munhu angaziva sei kana simba richichengetedza kana kuti risingachengetedzeke achishandisa nzira yakavharwa? Kune simba rinochengetedza zvinhu, basa remambure rinoitwa pachinhu mushure mekunge chafamba nenzira yakazara yekuvhara zvinhu izero. Kana basa remambure rinoitwa pamusoro pechitenderedzo chakavharwa risiri zero, simba racho harina kuchengetedza zvinhu.

6. Kukombama kwesimba kunoita basa rei pakuona kana simba richichengetedza? Kana kumonereka kwesimba remagetsi kuri zero kwese kwese muchadenga, simba racho harina kuchengetedzeka. Kana kumonereka kusiri zero, saka simba racho harina kuchengetedzeka.

7. Simba regiravhiti rine chekuita sei nemasimba anochengetedza zvinhu? Simba rekukwevera zvinhu pasi rinomuka nekuda kwehunhu hwesimba rekukwevera zvinhu pasi. Kuwedzera kwehurefu mumunda wesimba rekukwevera zvinhu pasi kunotungamira kukuwedzera kwesimba rekukwevera zvinhu pasi, nepo basa rinoitwa nesimba rekukwevera zvinhu pasi risina kunaka, zvichireva kudzikira kwesimba rekukwevera zvinhu pasi kana chinhu chikaswedera pedyo nePasi.

8. Sei kusawirirana kusina simba rinobatanidzwa semamwe masimba anochengetedza zvinhu? Kukakavadzana isimba risingachengetedzi; saka, basa rinoitwa nekukakavadzana harichengetwi sesimba rinogona kushandiswa. Pane kudaro, rinowanzo shandurwa kuita mamwe marudzi, akadai sekupisa, uye harigone kudzoserwa zvachose sesimba remagetsi.

9. Muchiitiko apo chinhu chinotsvedza pasi chakarerekera, masimba anochengetedza uye asingachengetedze anoita sei basa? Kana chinhu chikatsvedza pasi chakarerekera, simba regiravhiti, simba rekuchengetedza, rinoshanda pachinhu chacho, richishandura simba raro rinokwanisa kuita simba rekufamba. Kana paine kukakavadzana pakati pechinhu chacho negwara rakarerekera (simba risingachengetedzi), rinopikisa kufamba kwacho uye rinoderedza simba rekufamba kwechinhu chacho, richichinja rimwe racho kuita kupisa.

10. Simba rose rehurongwa rinogona kuchengetedzwa here kunyangwe kana masimba asiri ekuchengetedza ari kushanda? Ehe, simba rose rehurongwa (kusanganisira marudzi ese esimba akadai semakanika, kupisa, nezvimwewo) rinoramba rakachengetwa zvichienderana nemutemo wekuchengetedza simba. Zvisinei, kana masimba asiri ekuchengetedza achishanda, simba remakanika (huwandu hwesimba rekinetic uye rinokwanisa) harigone kuchengetedzwa nekuti rimwe rawo rinoshandurwa kuita mamwe marudzi esimba, akadai sekupisa kana ruzha.