Shaqada lagu sameeyay xoog
1.1 Qeexidda Shaqada
Haddii aad buug ku riixdo dusha sare ee miiska ilaa buuggu ka guuro, waxaa laguu sheegayaa inaad shaqo ka qabatay buugga. Haddii shay dhulka ku dhaco sababtoo ah jiidista xoogga cufisjiidadka, xoogga cufisjiidadka waxaa la sheegaa inuu shaqo ka qabtay shayga. Taas beddelkeeda, haddii aad shay ku riixdo awooddaada oo dhan ilaa aad si weyn u dhididdo, laakiin shaygu aanu haba yaraatee dhaqaaqin, waxaa la sheegaa inaadan wax shaqo ah ka qaban shayga. Nolol maalmeedka, dadku waxay dhihi karaan waxaad shaqo adag ku qabatay riixista shayga laakiin Fiisigiska, shaqo kuma qabato shayga sababtoo ah ma jirin wax barokac ah oo shayga ah.
Shaqada shay waxaa lagu qaban karaa xoog joogto ah (tirada iyo jihada ay yihiin kuwo joogto ah) ama xoog isbeddela (tirada iyo jihada ay kala duwan yihiin). Tusaale ahaan xoog leh tiro iyo jiha joogto ah waa xoog cufisjiidid, kaas oo ka shaqeeya shay marka shaygu uu ku dhow yahay dusha sare ee dhulka. Marka shay uu ku jiro hoos u dhac xor ah oo u dhow dusha sare ee dhulka, tirada iyo jihada dardargelinta hoos u dhaca xor ah ee shayga waa mid joogto ah sababtoo ah tirada iyo jihada xoogga cufisjiidadka ee dardargelinaya shayga waa mid joogto ah. Tusaale ahaan xoog leh tiro aan joogto ahayn (laakiin leh jiho joogto ah) waa xoogga gu'ga . Tusaale kale waa gantaal loo diray hawada sare ama ku soo laabtay dusha sare ee dhulka. Marka gantaal la rido, xaddiga xoogga cufisjiidadka ee ka shaqeynaya ayaa isbeddela si liddi ku ah masaafada laba jibbaaran ee bartamaha dhulka.
1.1.1 Shaqada ay qabtaan shaqaalaha degdegga ah
Xisaab ahaan, shaqada ay qabato xoog joogto ah oo ku yaal shay waxaa lagu qeexaa barokac lagu dhuftay xoog ama qayb ka mid ah xoogga oo leh jihada la mid ah barokaca shayga. Fiiri shay dusha sare ee diyaarad siman oo qallafsan oo leh barokac dhanka midig ah oo uu sababay xoog riixitaan ah (F).
Jaantuska 1. (Sare) Jihada barokaca shayga waxay la mid tahay xoogga F. (Hoos) Jihada barokaca shayga waxay la mid tahay qaybta xoogga F ee jihada toosan (F cos).
Shaqada uu qabto xoogga riixitaanka (F) waa:
W = (F)(s)(cos θ) = F s (cos 0) = F s (1)
W = F s
Shaqada ay qabato qaybta xoogga F ee jihada toosan (F cos θ) waa:
W = (F cos θ)(s)(cos 0) = (F cos )(s)(1)
W = F s cos θ
Shaqada ay qabato xoogga isku dhaca kinetic-ga (f k ) waa:
W = (f k )(s)(s)(s) 180) = (f k )(s)(s)(-1)
W = – (f k )(s)
Shaqada ay qabtaan ciidanka caadiga ah (N) waa:
W = (N)(s)(cos 90) = (N)(s)(0) = 0
Shaqada uu sameeyo miisaanka (w) waa:
W = (w)(s)(cos 90) = (w)(s)(0) = 0
Sharaxaad: W = shaqo, s = tirada barakaca, θ = xagasha u dhaxaysa xoogga iyo barakaca.
Jaantus 2.
(a) Shayga wuxuu ku jiraa hoos u dhac xor ah. Miisaanku wuxuu ku jiraa jihada la mid ah barokaca (b) Shayga wuxuu si toosan kor ugu socdaa. Jihada miisaanku waxay ka soo horjeedaa jihada barokaca.
Tusaalihii hore, shaqada uu sameeyo miisaanka (w) waxay leedahay qiime eber ah maadaama jihada miisaanka shayga ay si toos ah ugu toosan tahay jihada uu u socdo socodka shayga. Waa in la ogaadaa in shaqada uu sameeyo miisaanku aysan yeelan doonin qiime eber ah haddii jihada miisaanku ay la mid tahay ama ka soo horjeeddo jihada uu u socdo socodka shayga.
Shaqada lagu sameeyay miisaanka (w) ee shayga ku jira dayrta xorta ah ee lagu muujiyay sawirka a waa:
W = Fs (cos θ) = wh (cos 0) = wh (1) = wh = mgh
Shaqada uu qabtay miisaanka (w) ee shayga si toosan kor ugu socda ee lagu muujiyey sawirka b waa:
W = F s (cos θ) = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
Sharaxaad: w = miisaan (Newton), h = dherer (mitir), m = cufnaan (kg), g = dardargelinta cufisjiidadka (mitir ilbiriqsi kasta oo laba jibbaaran).
Sida ku cad sharraxaaddii hore, gunaanadka soo socda ayaa la soo saaray: Marka hore, haddii shay uusan la kulmin wax barokac ah, xoogga lagu sameeyay shayga ma shaqeeyo. Haddii s = 0, W = 0; Marka labaad, haddii xoog uu sameeyo xagal la siiyay oo ku wajahan barokaca shay , kaliya qaybta xoogga ee la wadaagaysa jihada la mid ah barokaca shayga ayaa ka shaqeysa shayga; Marka saddexaad, xoog ku jira jihada u janjeerta jihada barokaca shay wuxuu samayn doonaa xagal 90 o ah . Cos 90 = 0; Marka afraad, shaqadu waxay yeelan kartaa calaamad togan ama taban. Haddii xooggu uu ku jiro jihada la mid ah barokaca shayga oo uu sameeyo xagal 0 o ah , wuxuu shaqo togan ku qabtaa shayga. Taas bedelkeeda, haddii xooggu leeyahay jiho ka soo horjeedda jihada barokaca shayga oo uu sameeyo xagal 180 o ah , wuxuu shaqo taban ku qabtaa shayga.
Jaantuska 3. Xoogga (F) - jaantuska barokaca (yada). Shaqadu waxay la mid tahay aagga hadhsan.
Shaqada uu sameeyo xoog joogto ah oo ku socda shay marka shaygu uu la kulmayo barokac waxay la mid tahay aagga hadhsan ee jaantuska xoogga (F) - booska (yada).
Shaqada waxaa loo yaqaan W (xarfaha waaweyn), miisaankana waxaa loo yaqaan w (xarfaha yaryar). Cutubka shaqada ee SI waa mitirka Newton ∙ (N m). Waxay la mid tahay Joule, oo loo soo gaabiyo J.
Waxaa loogu magac daray si loogu sharfo dhakhtar Ingiriis ah oo qarnigii 19aad ahaa , James Prescott Joule.
Su'aal Tusaale ah 1: Shaqada ay qabato xoog joogto ah
Shay ayaa ku nasanaya dusha sare ee dabaqa aan isqabqabsiga lahayn. Shayga waxaa lagu shubayaa xoog 10 N ah, kaasoo ka dhigaya xagal 30-digrii ah dabaqa. Haddii shaygu uu u dhaqaaqo meel fog 1 mitir, intee in le'eg ayuu shaqeeyaa xoogga shayga saaran?
Solution:
La yaqaan: F = 10 N, s = 1 mitir
La Doonayo: Shaqada (W)
W = (F)(s)(cos 30 o ) = (10 N)(1 m)(1/2 √ 3) = 5 √ 3 N m
Tusaale ahaan su'aal 2aad: Ku shaqaynta xoog joogto ah
Qumbaha 0.2 kg ah ayaa si xor ah uga soo dhacaya dherer 10 mitir ah dhulka korkiisa. Haddii dardargelinta cufisjiidadka ay tahay 10 m/s 2 , intee in le'eg ayaa shaqada laga qabtaa culeyska qumbaha?
Solution:
La yaqaan: m = 0.2 kg, h = 10 m, g = 10 m/s 2
La Doonayo: Shaqada (W) miisaanka (w)
W = Fs = wh = mgh = (0.2 kg)(10 m/s 2 )(10 m) = 20 kg m 2 / s 2 = 20 N m = 20 Joules
1.1.2 Shaqada ay qabtaan awoodaha doorsoomaha leh
Tusaale ahaan xoogga isbedbeddela waa xoogga gu'ga. Tirada xoogga gu'ga ayaa si joogto ah isu beddesha. Sidaa darteed, shaqada ay ku qabato xoogga gu'ga ee shay laguma xisaabin karo qaacidada shaqada ee xoogagga joogtada ah (W = F s cos θ). Haddii gu'ga la fidiyo, inta gu'ga la fidiyo, ayaa xoogga jiidista loo baahan yahay si loo fidiyo gu'ga. Haddii gu'ga la cadaadiyo, inta gu'ga la cadaadiyo, ayaa xoogga riixitaanka loo baahan yahay. Marka gu'ga la cadaadiyo ama la fidiyo, xoogga gu'ga wuxuu ka beddelaa 0 (x = 0) una beddelaa qiimaha ugu badan (F = kx). Sidaa darteed, xaddiga xoogga gu'ga waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo la isticmaalayo celceliska. Celceliska xaddiga xoogga gu'ga waa:
Shaqada ay ciidanka gu'gu ku qabtaan shay waa:
W = shaqo, x = Δx = leexashada guga (mitir), F = xoogga guga (Newton).
Su'aal Tusaale ah 3: Shaqada iyadoo la adeegsanayo xoog doorsoome ah
Gu'ga waxaa saaran miisaan laalaada oo miisaankiisu yahay 1 kg, sidaas darteed gu'gu wuxuu ku fidaa 2 cm. Haddii dardargelinta cufisjiidadka ay tahay 10 m/s 2 , go'aami (a) joogtada gu'ga (b) shaqada ay qabatay xoogga gu'ga ee miisaanka.
Solution:
La yaqaan: m = 1 kg, g = 10 m/s 2 , x = Δx = 2 cm = 0.02 m.
(a) joogtada guga
(b) shaqada waxaa qabtay ciidanka guga ee miisaanka
W = -1/2 kx 2 = -1/2 (500)(0.02) 2 = – (250)(0.0004) = -0.1 Joule
Shaqada ay ciidanka gu'gu ka qabtaan culeyska waxay leedahay qiimo taban maadaama jihada ciidanka gu'gu ay ka soo horjeeddo jihada uu miisaanka u socdo (xoogga gu'gu wuxuu ku socdaa jihada kor, miisaankuna wuxuu ku socdaa jihada hoos).
1.2 Shaqada Shabakadda ama Shaqada Xoogga Shabakadda
Haddii ay jirto hal xoog oo ka shaqeeya shay marka shaygu uu la kulmayo barokac, shaqada ay qabtaan xoogga saafiga ah waxay la mid tahay shaqada uu sameeyo xoogga. Tusaale ahaan, haddii shay uu ku jiro hoos u dhac xor ah oo xayiraadda hawada la iska indho tiro, xoogga kaliya ee ka shaqeeya shayga waa xoogga cufisjiidadka. Xaaladdan, xoogga saafiga ah ee ka shaqeeya shayga waa xoogga cufisjiidadka (fiiri sawirka 2).
W shabaq = W cufisjiidadka
Haddii qaar ka mid ah xoogagga ay ka shaqeynayaan shay marka shaygu uu barakicinayo, shaqada ay qabtaan xoogga saafiga ah waxay la mid tahay shaqada saafiga ah ee ay qabtaan dhammaan xoogagga ka shaqeeya shayga (fiiri jaantuska 1).
W shabaq = W 1 + W 2 + W 3 + W 4
Shaqada ay ciidanka saafiga ah ku qabtaan shay waxaa sidoo kale lagu xisaabin karaa iyadoo marka hore la helo xoogga saafiga ah ka dibna lagu dhufto tirada barakaca.
W = ΣF s
Su'aal Tusaale ah 4: Shabakad
Sanduuq taagan oo dusha sare ee dhulka ah ayaa lagu riixaa xoog dhan 20 N ilaa sanduuqu u socdo 1 mitir. Haddii xoogga riixitaanku uu ku socdo jihada uu sanduuqa ku socdo oo sanduuqa uu ku shaqeeyo xoog isku dhac ah oo 2 N ah, go'aami xaddiga shaqada saafiga ah ee ay qabteen xoogga saafiga ah ee sanduuqa ku jira.
Solution:
La yaqaan: F = 20 N, f k = 2 N, s = 1 m
W 1 = F s = (20 N)(1 m) = 20 Nm = 20 Joules
W 2 = f k s = – (2 N)(1 m) = – 2 Nm = – 2 Joules
Shaqada saafiga ah ama shaqada ay qabtaan ciidamada saafiga ah
W net = W 1 – W 2 = 20 J – 2 J = 18 J
Su'aal Tusaale ah 4) Xoogga riixitaanka (F) wuxuu qabtaa shaqo togan, xoogga isku dhaca dhaqdhaqaaqa (f k ) wuxuu qabtaa shaqo taban
