Báwo ni a ṣe le wọn agbara ikọlu
Ìjà jẹ́ ọ̀kan lára àwọn agbára tí a sábà máa ń rí ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́, láti bàtà tí ó gbá ojú ọ̀nà mú, àwọn táyà ọkọ̀ tí ń dí ìyọ́, sí ìlànà pípa àmì pẹ́ńsù pẹ̀lú ohun ìparẹ́. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó dàbí ohun tí ó rọrùn, ìjà kò ṣe pàtàkì nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì àti ìmọ̀ ẹ̀rọ nítorí pé ó ní ipa lórí bí ìṣípo, ààbò, àti iṣẹ́ onírúurú irinṣẹ́ ṣe ń lọ. Nítorí náà, òye bí a ṣe ń wọn ìjà jẹ́ ọgbọ́n pàtàkì nínú ìmọ̀ fisiksi, pàápàá jùlọ nínú ìṣiṣẹ́.
1. Loye Ero Ipilẹ ti Agbara Ija
Ni gbogbogbo, ikọlu ni agbara ti o waye nigbati awọn oju meji ba kan ara wọn ti wọn si n gbe (tabi ti o maa n gbe) ni ibatan si ara wọn. Itọsọna agbara ikọlu nigbagbogbo lodi si itọsọna išipopada tabi ifarahan ti ohun naa lati gbe.
Awọn oriṣi agbara ija meji pataki lo wa:
1. Agbára ìfọ́mọ́ra tí kò dúró (fs): máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí ohun kan kò bá tíì gbéra, ṣùgbọ́n agbára kan ń gbìyànjú láti gbé e. Ìtóbi rẹ̀ máa ń yípadà títí tí yóò fi dé iye tí ó pọ̀ jùlọ.
2. Agbára ìfọ́pọ̀ ìfọ́pọ̀ ìfọ́pọ̀ ìfọ́pọ̀ (fk): máa ń wáyé nígbà tí ohun kan bá ti ń gbéra. Iye rẹ̀ dúró ṣinṣin ju ìfọ́pọ̀ ...
Àwọn fọ́múlà tí a sábà máa ń lò:
– Agbara ikọlu ti o pọju:
\[
f_{s \,max} = \mu_s \, N
\]
- Agbara ikọlu kinetic:
\[
f_k = \mu_k \, N
\]
Alaye:
– \( \mu_s \) = iye ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra aláìdúró
– \( \mu_k \) = iye ìṣọ̀kan ìfọ́kànsí kinetic
– \( N \) = agbara deede (agbara titẹ oju ilẹ lori ohun naa)
Wiwọn agbara ikọlu tumọ si pe a pinnu iye agbara ti o n ṣiṣẹ ni idanwo, nigbagbogbo pẹlu ohun elo wiwọn agbara tabi pẹlu itupalẹ išipopada.
2. Àwọn irinṣẹ́ àti àwọn ohun èlò fún wíwọ̀n agbára ìfọ́mọ́ra
Fún àwọn ìdánwò tí ó rọrùn ní ilé-ìwé tàbí nílé, àwọn irinṣẹ́ tí a nílò rọrùn láti rí:
– Dynamometer (ìwọ̀n ìwọ́nsí omi): irinṣẹ́ kan fún wíwọ̀n agbára ní Newtons (N)
– Àwọn nǹkan tí a fẹ́ dán wò: fún àpẹẹrẹ àwọn búlọ́ọ̀kù onígi, àwọn ohun ìparẹ́, àwọn àpótí kékeré
– Awọn oju idanwo: awọn tabili onigi, gilasi, awọn ilẹ seramiki, iwe iyanrin, iwe
– Okùn tàbí ìkọ́: láti fa àwọn nǹkan
– Ìwọ̀n Ìwọ̀n (àṣàyàn): láti mọ ìwọ̀n ohun kan
– Protractor àti drained plane (tí a bá ń lo the advanced plane method)
Pẹ̀lú irinṣẹ́ yìí tí ó rọrùn, a lè wọn agbára ìkọlù tí ó pọ̀ jùlọ àti agbára ìkọlù ìkọlù kínẹ́ẹ̀tì.
3. Ọ̀nà 1: Wíwọ̀n Agbára Ìfọ́mọ́ra pẹ̀lú Dynamometer (Ọ̀nà Ìfàmọ́ra Pẹtẹpẹtẹ)
Ọ̀nà tí ó ṣe tààrà jùlọ ni láti fa ohun náà kọjá ojú ilẹ̀ tí ó tẹ́jú nípa lílo dynamometer.
A. Wiwọn Agbara Ija Ti o Ga julọ ti o duro ṣinṣin
Awọn igbesẹ:
1. Gbé ohun kan (fún àpẹẹrẹ, igi) sí orí ilẹ̀ títẹ́jú kan.
2. So okùn náà mọ́ ohun náà kí o sì so ó mọ́ ẹ̀rọ ìdánwò.
3. Fa laiyara ki o si mu agbara fifa pọ si diẹdiẹ.
4. Ṣàkíyèsí kíkà tí a kà lórí dynamometer. Níwọ́n ìgbà tí ohun náà kò bá ń rìn, agbára ìfọ́kànsí tí kò dúró ṣinṣin yóò dọ́gba pẹ̀lú agbára ìfọ́kànsí.
5. Ṣe àkọsílẹ̀ iye agbára náà nígbà tí ohun náà bá bẹ̀rẹ̀ sí í gbéra. Iye yìí ni agbára ìfọ́kànsí tí ó pọ̀ jùlọ (\( f_{s \,max} \)).
Àkíyèsí pàtàkì: yíyọ kúrò ní kíákíá lè mú kí kíkà náà pọ̀ sí i, kí ó sì má ṣe péye tó. Ó yẹ kí yíyọ kúrò náà dúró ṣinṣin.
B. Wiwọn Agbara Ija Kinetic
Awọn igbesẹ:
1. Nígbà tí ohun náà bá ń lọ, máa mú kí ìfà náà dúró kí ohun náà lè máa lọ ní iyàrá tí ó dúró ṣinṣin.
2. Tí iyàrá náà bá dúró ṣinṣin, nígbà náà agbára tí ó yọrí sí ń súnmọ́ òdo, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé agbára fífà náà jọ agbára ìfọ́pọ̀ kínẹ́tíìkì.
3. Ṣàkíyèsí nọ́mbà tí a kà dáadáa lórí dynamometer nígbà tí a bá ń gbé ìgbésẹ̀ déédéé. Ìyẹn ni \( f_k \).
Lọ́pọ̀ ìgbà, \(f_k \) kéré ju \(f_{s \,max} \) lọ. Ìdí nìyí tí ó fi ṣòro fún àwọn nǹkan láti “bẹ̀rẹ̀ sí í gbéra” ju “máa ṣe ìtọ́jú ìṣíkiri lọ”.
4. Ṣíṣírò Ìṣọ̀kan Ìfọ́mọ́ra láti Àwọn Wíwọ̀n
Tí a bá mọ agbára déédé \(N \) a lè ṣírò iye ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra.
Lórí ilẹ̀ títẹ́jú kan:
\[
N = miligiramu
\]
pẹlu:
– \( m \) = ìwọ̀n ohun kan (kg)
– \( g \) = isare nitori agbara walẹ (≈ 9,8 m/s² tabi 10 m/s² fun isunmọ)
Tí a bá ti rí \(f_{s \,max} \), nígbà náà:
\[
\mu_s = \frac{f_{s \,max}}{N}
\]
Tí a bá ti rí \( f_k \) gbà, nígbà náà:
\[
\mu_k = \frac{f_k}{N}
\]
Àpẹẹrẹ kúkúrú kan
Fún àpẹẹrẹ, a máa fa bulọọki kan tí ìwọ̀n rẹ̀ jẹ́ 2 kg sórí tábìlì kan.
Agbára tí ó bá bẹ̀rẹ̀ sí í gbéra máa ń ka 6 N, nígbà tí ó bá sì ń gbéra nígbà gbogbo ó máa ń ka 4 N.
Nítorí náà:
– \( N = mg = 2 \igba 10 = 20 \) N
– \( \mu_s = 6/20 = 0,3 \)
– \( \mu_k = 4/20 = 0,2 \)
Àbájáde yìí dá lórí ohun tó yẹ nítorí pé ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn kínẹ́tíkì máa ń kéré sí i.
5. Ọ̀nà 2: Wíwọ̀n Agbára Ìdènà Pẹ̀lú Pẹ̀tẹ́lẹ̀ Tí Ó Dẹ́
A sábà máa ń lo ọ̀nà tí ó ní ìtẹ̀sí láti fi ṣe àmì ìtọ́sọ́nà nígbà tí kò bá sí dynamometer tàbí bí ọ̀nà mìíràn.
Ìlànà náà
A máa ń mú kí igun ìtẹ̀sí pákó náà pọ̀ sí i títí tí ohun náà yóò fi bẹ̀rẹ̀ sí í yọ̀. Ní àkókò yẹn, èròjà agbára ìwúwo tí ó jọra pẹ̀lú pílánẹ́ẹ̀tì náà dọ́gba pẹ̀lú agbára ìfọ́pọ̀ tí ó pọ̀ jùlọ.
Tí igun pàtàkì bá jẹ́ \( \theta \), nígbà náà:
\[
\mu_s = \tan(\theta)
\]
Èyí kan ipò tí ohun náà bá bẹ̀rẹ̀ sí í rìn lórí òfúrufú tí ó tẹ̀ síta láìsí agbára afikún kankan.
Awọn igbesẹ:
1. Gbé ohun náà sí orí pákó náà.
2. Gbé pákó náà sókè díẹ̀díẹ̀ kí igun náà lè máa pọ̀ sí i díẹ̀díẹ̀.
3. Ṣàkíyèsí igun tí ohun náà ti bẹ̀rẹ̀ sí í gbéra.
4. Wọn igun naa pẹlu lilo ohun elo wiwọn igun tabi ohun elo protractor.
5. Ṣe iṣiro \ ( \ mu_s \) nipa lilo \ ( \ tan (\theta) \).
Fún ìfọ́pọ̀ ìfọ́pọ̀ ìfọ́pọ̀, o lè ṣètò igun kan pàtó kí o sì wọn ìfàsẹ́yìn ohun náà bí ó ṣe ń yọ́, lẹ́yìn náà ṣe àyẹ̀wò àwọn agbára tí ó wà níṣẹ́. Síbẹ̀síbẹ̀, ọ̀nà yìí díjú díẹ̀, ó sì sábà máa ń béèrè fún wíwọ̀n àkókò/ìjìnnà.
6. Àwọn Ohun Tó Ní ipa lórí Àwọn Ìdáhùn Wíwọ̀n
Wiwọn agbara ikọlu kii ṣe nigbagbogbo pese iye kanna gangan, nitori pe o ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn okunfa, pẹlu:
– Ríru ojú ilẹ̀: àwọn ilẹ̀ tí ó rọ̀ jọjọ sábà máa ń mú kí ìfọ́mọ́ra pọ̀ sí i.
– Ìmọ́tótó ojú ilẹ̀: eruku, epo tàbí omi lè yí iye ìfọ́mọ́ra padà.
– Agbègbè ìfọwọ́sowọ́pọ̀: nínú àwọn àpẹẹrẹ fisiksi tó dára jùlọ, agbègbè ìfọwọ́sowọ́pọ̀ kò ní ipa lórí ìfọ́mọ́ra ní tààrà, ṣùgbọ́n nínú àwọn ohun èlò gidi, ó lè ní ipa lórí nítorí ìyípadà.
– Iyara išipopada: ninu diẹ ninu awọn ohun elo, ija le yipada pẹlu awọn iyipada ninu iyara.
– Iwọn otutu ati ọriniinitutu: paapaa fun roba tabi awọn ohun elo ti o yi awọn ohun-ini pada ni irọrun.
– Bí a ṣe lè fà á: tí ìfà náà kò bá jọ ojú ilẹ̀ (tí a gbé sókè díẹ̀), agbára déédéé yóò yípadà kí ìfọ́ náà lè yípadà.
Nitorinaa, fun awọn abajade deede diẹ sii, ṣe idanwo naa ni ọpọlọpọ igba ki o mu apapọ.
7. Àwọn ìmọ̀ràn fún àwọn ìwọ̀n tó péye síi
Àwọn àmọ̀ràn tó wúlò díẹ̀:
1. Fa ohun naa laiyara nigba ti o n wọn ija ti o ga julọ.
2. Rí i dájú pé ìfà náà jọra sí ojú ilẹ̀ kí \( N \) má baà yípadà.
3. Ṣe àwọn ìwọ̀n tí a tún ṣe ní ìgbà mẹ́ta ó kéré tán.
4. Ṣàkíyèsí àwọn ipò ojú ilẹ̀ (gbígbẹ, eruku, àti yíyọ́) kí a lè fi àwọn ìwífún náà wéra.
5. Lo ohun kan ti o duro ṣinṣin ti ko si ni irọrun lati yi i ka ki agbara naa le ka ni deede.
Penutup
A le ṣe wiwọn ikọlu ni ọna ti o rọrun ṣugbọn ti imọ-jinlẹ. Ọna ti o wọpọ julọ ni lati lo dynamometer lati wọn agbara nigbati ohun kan ba bẹrẹ si gbigbe (ipalara ti o pọju) ati nigbati o ba n gbe ni iyara ti o duro deede (ipalara ti kinetic). Yiyan miiran ni ọna ti o tẹẹrẹ, eyiti o nlo igun pataki lati pinnu iye ti ikọlu ti o duro. Lati awọn wiwọn, a tun le ṣe iṣiro iye ti ikọlu ati oye bi awọn ipo dada ṣe ni ipa lori iwọn ikọlu.
Nípa òye bí a ṣe ń wọn ìfọ́pọ̀, kìí ṣe pé a ń kọ́ ẹ̀kọ́ fisiksi nìkan ni, a tún ń lóye ìṣẹ̀lẹ̀ pàtàkì kan tí ó ń pinnu ààbò, ìṣiṣẹ́, àti ìtùnú nínú onírúurú ìgbòkègbodò ojoojúmọ́ àti nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ. Tí o bá fẹ́, mo tún lè fi àtẹ ìwádìí data, ìrísí ìròyìn yàrá, tàbí àwọn ìbéèrè ìṣe tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìfọ́pọ̀ kún un.
