Ìmọ̀ nípa Físíkì nínú Ìmọ̀ nípa Àwọn Ohun Èlò Ilé
Pendahuluan
Fisiksi jẹ́ ẹ̀ka ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì kan tí ó ń ṣe àgbéyẹ̀wò àwọn ohun ìní àti ìṣẹ̀lẹ̀ àgbáyé. Nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò ìkọ́lé, fisiksi kó ipa pàtàkì. Lílóye àwọn ìlànà fisiksi ń jẹ́ kí àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ àti àwọn ayàwòrán ṣe àgbékalẹ̀ àti kíkọ́ àwọn ilé tí ó ní ààbò, tí ó munadoko, àti tí ó pẹ́ títí. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò bí a ṣe ń lo àwọn ìlànà fisiksi nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò ìkọ́lé, láti àwọn mekaniki àti thermodynamics sí àwọn ohun ìní ohun èlò.
Àwọn ẹ̀rọ ohun èlò
Àwọn Òfin àti Àwọn Ohun Tí Newton Lè Ṣe Nínú Ìkọ́lé
Ọ̀kan lára àwọn ìlànà pàtàkì jùlọ nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì nípa ohun èlò ìkọ́lé ni òfin Newton. Òfin àkọ́kọ́ Newton sọ̀rọ̀ nípa àìfaradà, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé ohun kan yóò dúró ní ìsinmi tàbí ní ìṣípo kan náà ní ìlà títọ́ àyàfi tí agbára láti òde bá gbé e. Nínú ìkọ́lé, èyí túmọ̀ sí wípé àwọn ilé gbọ́dọ̀ jẹ́ èyí tí a ṣe láti kojú àwọn ẹrù ìta bí afẹ́fẹ́, ìsẹ̀lẹ̀ ilẹ̀, tàbí àwọn ẹrù ìyípadà mìíràn.
Òfin kejì Newton sọ pé ìfàsẹ́yìn ohun kan jẹ́ ìwọ̀n agbára tí a lò sí i àti pé ó ní ìwọ̀n òdìkejì sí ìwọ̀n rẹ̀ (F = ma). Nínú àyíká àwọn ilé, àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ìṣètò ń lo òfin yìí láti ṣe àwòrán àwọn ohun èlò ìkọ́lé bíi àwọn igi, àwọn ọ̀wọ̀n, àti àwọn ìpìlẹ̀ láti kojú àwọn agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí wọn. Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá ń ṣe àgbékalẹ̀ afárá kan, ó ṣe pàtàkì láti gbé àwọn agbára oríṣiríṣi yẹ̀ wò bí ẹrù ọkọ̀, afẹ́fẹ́, àti ìsẹ̀lẹ̀, kí a sì rí i dájú pé ilé náà lè kojú àwọn agbára wọ̀nyí láìwó lulẹ̀.
Òfin Ìpamọ́ Agbára
Òfin ìpamọ́ agbára sọ pé a kò le ṣẹ̀dá tàbí pa agbára run; a lè yípadà láti oríṣi kan sí òmíràn. Nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò ìkọ́lé, ìlànà yìí ni a lò ní onírúurú ọ̀nà, bíi nínú ṣíṣe àyẹ̀wò bí ilé ṣe ń ṣiṣẹ́ dáadáa tó àti àwọn ètò ìgbóná àti ìtútù. Fún àpẹẹrẹ, nínú ṣíṣe àwọn ilé tí ó ní agbára púpọ̀ (àwọn ilé aláwọ̀ ewé), àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ń lo ìlànà ìpamọ́ agbára láti mú kí lílo agbára sunwọ̀n síi, fún àpẹẹrẹ nípa lílo ìdábòbò ooru tó dára láti dín ìpàdánù ooru kù tàbí lílo àwọn pánẹ́lì oòrùn láti yí agbára oòrùn padà sí iná mànàmáná.
Thermodynamics ninu Awọn Ohun elo Ilé
Ìfàsẹ́yìn, Ìfàsẹ́yìn, àti Ìtànṣán
Thermodynamics jẹ́ ẹ̀ka fisiksi tí ó ń ṣe àgbéyẹ̀wò ìbáṣepọ̀ láàárín ooru, agbára, àti iṣẹ́. Ní àyíká àwọn ilé, thermodynamics ṣe pàtàkì nínú ṣíṣe àgbékalẹ̀ àwọn ètò HVAC (ìgbóná, afẹ́fẹ́, àti afẹ́fẹ́) àti yíyan àwọn ohun èlò ìkọ́lé.
Àwọn ọ̀nà mẹ́ta pàtàkì fún gbígbé ooru ni ìfàsẹ́yìn, ìfàsẹ́yìn, àti ìtànṣán. Ìfàsẹ́yìn ni gbígbé ooru nípasẹ̀ ohun èlò kan, ó sì ṣe pàtàkì nígbà tí a bá ń ronú nípa ìfàsẹ́yìn ilé kan. Fún àpẹẹrẹ, a ń lo àwọn ohun èlò ìfàsẹ́yìn bíi irun àgùntàn dígí tàbí polystyrene láti dín ìfàsẹ́yìn ooru kù nípasẹ̀ ògiri àti òrùlé ilé kan.
Ìfàsẹ́yìn ni gbígbé ooru nípasẹ̀ ìṣíkiri omi, tí ó sábà máa ń jẹ́ afẹ́fẹ́. Nínú ọ̀ràn yìí, fífẹ́ afẹ́fẹ́ tó dára lè ran lọ́wọ́ láti ṣàkóso ìwọ̀n otútù inú ilé nípa jíjẹ́ kí afẹ́fẹ́ tó dára máa lọ. Fífẹ́ afẹ́fẹ́ tó dára tún ṣe pàtàkì láti dènà àwọn ìṣòro bí ọrinrin àti èéfín, èyí tí ó lè ba àwọn ilé ilé jẹ́.
Ìtànṣán ni ìgbésẹ̀ agbára ooru ní ìrísí àwọn ìgbì iná mànàmáná. Fún àpẹẹrẹ, a lè lo àwọn fèrèsé pẹ̀lú gíláàsì fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ láti dín ooru tí oòrùn ń gbà kù nígbà tí a sì ń jẹ́ kí ìmọ́lẹ̀ àdánidá wọlé. Ìmọ̀-ẹ̀rọ yìí ni a mọ̀ sí gíláàsì Low-E (Low Emissivity).
Òfin Kejì ti Thermodynamics
Òfin kejì ti thermodynamics sọ pé gbigbe ooru máa ń wáyé láìròtẹ́lẹ̀ láti àwọn agbègbè tí ooru pọ̀ sí àwọn agbègbè tí ooru kò pọ̀ sí, kì í sì í ṣe ọ̀nà mìíràn rárá. Nínú àyíká àwọn ilé, a lo òfin yìí, fún àpẹẹrẹ, láti ṣe àwọn ètò ìdábòbò tó gbéṣẹ́. Nípa lílóye bí ooru ṣe ń gbé e lọ, àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ lè ṣe àwọn ètò tí yóò dín ìpàdánù ooru kù ní ìgbà òtútù àti láti dènà ìgbóná tó pọ̀ jù ní ìgbà ẹ̀ẹ̀rùn.
Àwọn Ohun Èlò Ohun Èlò
Wahala ati Ipọnju
Tí ohun èlò kan bá wà lábẹ́ agbára, ó máa ń yí ìrísí rẹ̀ padà, tàbí kí ó yí padà. Ìdààmú àti ìdààmú jẹ́ àwọn èrò pàtàkì nínú òye bí ohun èlò ṣe ń hùwà lábẹ́ ẹrù. Ìdààmú jẹ́ agbára fún agbègbè kọ̀ọ̀kan tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun èlò kan, nígbà tí ìdààmú jẹ́ ìyípadà tí ohun èlò náà ń ṣe ní ìdáhùn sí ìdààmú náà.
Ohun èlò kọ̀ọ̀kan ní ààlà ìdààmú pàtó kan, èyí tí, tí ó bá kọjá, yóò fa ìbàjẹ́ títí láé tàbí ìfọ́. Nínú ìkọ́lé, ó ṣe pàtàkì láti yan àwọn ohun èlò tí ó lè fara da ìdààmú tí a retí láìsí ìkùnà. Fún àpẹẹrẹ, irin ni a sábà máa ń lò nínú ìkọ́lé nítorí agbára ìdààmú gíga rẹ̀, nígbà tí kọnkérétì tayọ ní gbígbógun ti ìdààmú ìfúnpọ̀.
Modulu ti Elasticity
Mọ́dùlù ìrọ̀rùn, tí a tún mọ̀ sí Mọ́dùlù Young, jẹ́ ìwọ̀n líle ohun èlò kan. Ó ń tọ́ka sí bí ohun èlò kan yóò ṣe rí ìrọ̀rùn ìrọ̀rùn (tí a lè yí padà) nígbà tí a bá ní ìdààmú. Ohun èlò tí ó ní mọ́ọ̀dùlù ìrọ̀rùn gíga, bíi irin, kò ní ní ìyípadà díẹ̀ ju ohun èlò tí ó ní mọ́ọ̀dùlù ìrọ̀rùn kékeré, bíi igi, ní ìpele ìdààmú kan náà. Lílóye mọ́ọ̀dùlù ìrọ̀rùn ṣe pàtàkì nínú ìṣètò ìṣètò láti rí i dájú pé ohun èlò tí a lò yóò ṣiṣẹ́ bí a ṣe fẹ́.
Agbára àti Àìlágbára Ohun Èlò
Ẹ̀kọ́ físíìsì pàtàkì mìíràn nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò ni agbára àti agbára àwọn ohun èlò. Agbára tí ohun èlò kan lè gbà kí ó tó bàjẹ́ jẹ́ ìwọ̀n pàtàkì ti agbára rẹ̀. Àwọn ohun èlò ìkọ́lé tí ó lè gba agbára púpọ̀ kí ó tó bàjẹ́ ni a kà sí pé ó le pẹ́ tó sì ní ààbò. Fún àpẹẹrẹ, irin ní agbára gbígbà agbára gíga, èyí tí ó mú kí ó yẹ fún àwọn ilé tí ó gbọ́dọ̀ dojúkọ àwọn ẹrù onígbòòrò, bí afárá tàbí àwọn ilé gíga.
Àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá omi
Ìyípadà omi
Ìṣiṣẹ́ omi jẹ́ ẹ̀ka fisiksi tí ó ń ṣe àyẹ̀wò ìṣípo omi (omi àti gáàsì) àti àwọn agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí wọn. Ní àyíká àwọn ilé, èyí ṣe pàtàkì, fún àpẹẹrẹ, nínú ṣíṣe àwọn ètò ìṣàn omi àti àwọn ètò HVAC. Ìlànà Bernoulli, tí ó sọ pé ìlọsíwájú iyàrá omi pẹ̀lú ìdínkù nínú titẹ, ni a sábà máa ń lò nínú ṣíṣe àwọn ètò afẹ́fẹ́ láti rí i dájú pé afẹ́fẹ́ inú omi dára jùlọ.
Àwọn Hydrostatics àti Ìdènà Omi fún Àwọn Ilé
Hydrostatics ni ìwádìí nípa àwọn omi tí ó wà ní ìsinmi. Àwọn ìlànà ìpìlẹ̀ ti hydrostatics, bíi titẹ hydrostatic, ṣe pàtàkì nínú ṣíṣe àwòrán àwọn ètò tí kò ní omi. Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí wọ́n bá ń ṣe àwòrán àwọn ìpìlẹ̀ ní ìsàlẹ̀ tábìlì omi, àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ gbọ́dọ̀ ronú nípa ìfúnpá omi tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ètò náà kí wọ́n sì rí i dájú pé àwọn ohun èlò tí a lò lè kojú ìfúnpá yìí láìsí jíjò.
Penutup
Fisiksi kó ipa pàtàkì nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò ìkọ́lé. Lílóye àwọn ìlànà ìpìlẹ̀ ti fisiksi kìí ṣe pé ó ń ran lọ́wọ́ láti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ilé tí ó ní ààbò àti tí ó munadoko nìkan, ṣùgbọ́n ó tún ń ran lọ́wọ́ láti yan àwọn ohun èlò tí ó tọ́ fún onírúurú ìlò. Láti inú àwọn ẹ̀rọ ohun èlò sí thermodynamics àti fluid dynamics, lílo fisiksi nínú ìkọ́lé òde òní ń rí i dájú pé àwọn ilé ọjọ́ iwájú yóò lágbára sí i, yóò pẹ́, àti pé yóò jẹ́ ọ̀rẹ́ àyíká. Pẹ̀lú àwọn ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìwádìí tí ń bá a lọ, a lè retí àwọn ìlò tuntun ti àwọn ìlànà fisiksi nínú ayé ìkọ́lé ní ọjọ́ iwájú.
