Мақола дар бораи лаҳзаи қувва
1. Дасти фишанг
Ашёеро, ки чарх мезанад, масалан, дари ҳуҷраро аз назар гузаронед. Вақте ки дар кушода ё пӯшида мешавад, дар чарх мезанад. Машқҳое, ки дарро ба девор мепайванданд, ҳамчун меҳвари чархзанӣ амал мекунанд.
Тасвири дар аз боло дида мешавад. Мисолеро дида бароед, ки дар он дар бо ҳамон ду қуввае, ки бузургӣ ва самти якхела доранд, тела дода мешавад, ки дар он самти қувва ба дар амудӣ аст. Дар аввал, дар бо қувваи F тела дода мешавад.1, р1 аз меҳвари гардиш. Баъдан, дар бо қувваи F тела дода мешавад.2, р2 дур аз меҳвари гардиш. Гарчанде ки бузургӣ ва самти қувваи F1 = Ф2, қувваи F2 боиси тезтар гардиши дар нисбат ба қувваи F мегардад1Ба ибораи дигар, қувваи F2 дар муқоиса бо қувваи F шитоби кунҷии бештарро ба вуҷуд меорад1Шумо метавонед инро исбот кунед.
Бузургии суръати кунҷии ҷисми ҳаракаткунанда на танҳо аз қувва, балки аз масофаи байни нуқтаҳои кории қувва ва меҳвари гардиш (r) низ таъсир мегирад. Агар самти қувва ба сатҳи ҷисм амудӣ бошад, чунон ки дар мисоли боло оварда шудааст, пас бозуи фишанг (l) ба масофаи байни нуқтаҳои корӣ бо меҳвари гардиш (r) баробар аст. Агар самти қувва ба сатҳи ҷисм амудӣ набошад, чӣ мешавад?
Ду мисоли дигарро, чунон ки дар расми паҳлӯ нишон дода шудааст, аз назар гузаронед. Гарчанде ки бузургии қувва якхела аст, самти қувва гуногун аст, аз ин рӯ бозуи фишанг (l) низ фарқ мекунад. Дар расми 3, самти хати кории қувва бо меҳвари гардиш рост меояд, то бозуи фишанг сифр бошад. Бозуи фишанг бо тавсифи хат аз меҳвари гардиш то хати қувваи корӣ маълум аст. Дар ин ҷо хати меҳвари гардиш бояд амудӣ бошад ё бо хати қувва кунҷи 90° ташкил диҳад.
Барои беҳтар фаҳмидани муодилаи бозуи фишанг, ба расми 2 нигаред.
Син θ = l / r
l = r sin θ
l = бозуи фишанг, r = масофаи нуқтаи қувваи корӣ аз меҳвари гардиш.
Муодилаи дар боло овардашуда барои ҳисоб кардани бозуи фишанг истифода мешавад. Агар F ба r амудӣ бошад, пас кунҷи ҳосилшуда 90 ° аст.
l = r sin 90 o = r (1)
l = r
Агар F бо r рост ояд, пас кунҷи ҳосилшуда 0 o аст.
l = r sin 0 o = r (0)
л = 0
2.2 Моменти қувва (моменти)
2.2.1 Андозаи моменти қувва
Аз нигоҳи математикӣ, бузургии қувваи момент натиҷаи зарби қувва (F) ва бозуи фишанг (l) мебошад.
τ = F l
τ = моменти қувва (метри Нютон), F = қувва ( Ньютон ), l = бозуи фишанг (метр)
Муодилаи 2 барои ҳисоб кардани бузургии моменти қувва истифода мешавад. Системаи байналмилалии моменти қувва бо кор якхела аст, аммо моменти қувва энергия нест, аз ин рӯ, воҳиди онро бо Ҷоул иваз кардан лозим нест. Физикҳо аксар вақт истилоҳи моменти қувваро истифода мебаранд, дар ҳоле ки муҳандисон истилоҳи моменти қувваро истифода мебаранд.
2.2.2 Самти моменти қувва
Моменти қувва миқдори векторӣ аст, зеро илова бар доштани бузургӣ, моменти қувва инчунин самт дорад. Самти моменти қувваро бо истифода аз қоидаи дасти рост ба осонӣ метавон фаҳмид. Чор ангушти дасти рости худро гардонед, дар ҳоле ки ангушти калони дасти рост нигоҳ дошта мешавад. Самти чор ангушт самти гардиши ашё аст, дар ҳоле ки самте, ки ангушти калон нишон медиҳад, самти моменти қувва аст.
Агар самти моменти қувва ба боло (дар самти меҳвари y) ё ба рост (дар самти меҳвари x) бошад, пас моменти қувва мусбат аст. Баръакс, агар самти моменти қувва ба поён (дар самти меҳвари y) ё ба чап (дар самти меҳвари –x) бошад, моменти қувва манфӣ аст. Ба ибораи дигар, агар самти гардиши объектҳо дар самти ақрабаки соат бошад, пас моменти қувва манфӣ аст. Баръакс, агар самти гардиши объектҳо дар муқобили гардиши ақрабаки соат бошад, пас моменти қувва мусбат аст.
2.2.3 Масъалаҳои намунавии моменти қувва
Намунаҳои масъалаҳо 1.
Дарозии як блок 8 метр аст. Се қувва ба чӯб таъсир мерасонанд, чунон ки дар расм нишон дода шудааст. Моменти қуввае, ки боиси чарх задани чӯб дар атрофи маркази он мегардад, чанд аст?
ҳалли:
Маркази чӯб дар мобайн ҷойгир аст. Дарозии чӯб 8 метр аст, аз ин рӯ, маркази чӯб аз нӯги чӯб 4 метр дур аст.
Моменти гардиш 1 = F 1 l 1 = (10 Н)(4 м) = 40 Н м
Моменти 1 мусбат аст, зеро моменти 1 боиси гардиши муқобили ақрабаки соат мегардад.
Моменти гардиш 2 = F 2 l 2 = (10 Н)(2 м) = – 20 Н м
Моменти гардиши моменти 2 манфӣ аст, зеро моменти гардиши моменти 2 боиси гардиши шуоъ дар самти ақрабаки соат мегардад.
Моменти гардиш 3 = F 3 l 3 = (15 Н)(2 м) = – 30 Н м
Моменти гардиши моменти 3 манфӣ аст, зеро моменти гардиши моменти 3 боиси гардиши шуоъ дар самти ақрабаки соат мегардад.
Моменти гардиши холис = 40 Н м – 20 Н м – 30 Н м = – 10 Н м
Моменти гардиши натиҷа манфӣ аст, ки ин нишон медиҳад, ки самти гардиши чӯб дар самти ақрабаки соат аст.
Намунаҳои масъалаҳо 2.
F1 = 10 Н, F2 = 15 Н, F3 = 15 Н ва F4 = 10 Н, дар болои милаи ABCD кор кунед, чунон ки дар расм нишон дода шудааст. Дарозии милаи ABCD 20 метр аст. Агар массаи мила ба назар гирифта нашавад, меҳвари гардиш, ки дар нуқтаи D ҷойгир аст, бузургии моменти қувваро муайян мекунад.
ҳалли:
Масъалаи ин мушкилӣ дар он аст, ки моменти холиси гардиши шуоъ чӣ қадар аст, ки меҳвари гардиш дар нуқтаи D ҷойгир аст.
Моменти гардиш 1 = F 1 l 1 = (10 Н)(15 м) = 150 Н м
Моменти гардиши 1 мусбат аст, зеро моменти гардиши 1 боиси гардиши шуоъ мегардад
баръакси самти ақрабаки соат.
Моменти гардиш 2 = F 2 l 2 = (15 Н)(5 м) = -75 Н м
Моменти гардиши моменти 2 манфӣ аст, зеро моменти гардиши моменти 2 боиси чарх задани шуоъ дар самти ақрабаки соат мегардад.
Моменти гардиш 3 = F 3 l 3 = (15 Н)(0 м) = 0 Н м
Моменти гардиш 3 сифр аст, зеро F3 бо меҳвари гардиш рост меояд.
Моменти гардиш 4 = F 4 l 4 = (10 Н)(5 м) = 50 Н м
Моменти 4 мусбат аст, зеро моменти 4 боиси чарх задани шуоъ дар самтҳои муқобили ақрабаки соат мегардад.
Моменти гардиши холис = 150 Н м – 75 Н м + 50 Н м = 125 Н м
Моменти гардиши соф мусбат аст, аз ин рӯ самти гардиши чӯб муқобили самти ақрабаки соат аст.
