የሜካኒካል ኃይል ዓይነቶች እና እንዴት እንደሚፈጠሩ. ሜካኒካል ኃይል

1) የኪነቲክ ጉልበት.

የሰውነት ክብደት ከሆነ ኤምበፍጥነት v ይንቀሳቀሳል ፣ ከዚያ ጉልበት አለው ፣

ሥራው በሰውነት ጉልበት ጉልበት ላይ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው. .

2) እምቅ ኃይል.

ማንኛውም የጅምላ አካል ኤምበስበት ኃይል ተጽዕኖ ሥር ያለው ኃይል አለው:,

h ከሁኔታዊ ዜሮ ደረጃ በላይ የሆነ ቁመት፣ g የነፃ ውድቀት ማጣደፍ ነው።

የመለጠጥ ችሎታ ያለው አካልም እምቅ ኃይል አለው። የፀደይ ግትርነት ከሆነ ክበመጠን የተበላሸ x, ከዚያም ጉልበት አለው:,

አቅም ያለው ኃይል የአካል (ወይም ክፍሎቹ) መስተጋብር ኃይል ነው።

እያንዳንዱ የአካላት መስተጋብር በጉልበት ሃይል እንደማይገለጽ ልብ ይበሉ። ልዩ ኃይሎች አሉ, ሥራቸው በትራፊክ ቅርጽ ላይ የተመሰረተ አይደለም, ነገር ግን በአካላት የመጀመሪያ እና የመጨረሻ አቀማመጥ ብቻ ይወሰናል (ምስል). እንዲህ ያሉ ኃይሎች ተጠርተዋል ወግ አጥባቂ. ለምሳሌ፣ ወግ አጥባቂ ኃይሎች የስበት ኃይልን፣ የመለጠጥ ኃይልን፣ እና ወግ አጥባቂ ያልሆኑ ኃይሎች የግጭት ኃይልን ያካትታሉ።

ሥራ ከሚቀነስ ምልክት ጋር እምቅ ኃይል ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው።

የኃይል አሃድ 1 Joule ነው.

የኃይል ጥበቃ ህግ.

ወግ አጥባቂ ሜካኒካል ስርዓትን አስቡ, ማለትም. ወግ አጥባቂ ኃይሎች ብቻ የሚሠሩበት ሥርዓት።

የጥበቃ ህጉ ለጠቅላላ ጉልበት የተዘጋጀ ነው።

ጉልበት የተሞላሜካኒካል ሲስተም በዚህ ሥርዓት ውስጥ የተካተቱት የሰውነት ጉልበት እና እምቅ ኃይል ድምር ይባላል።

ስለዚህ፣ በተዘጋ ወግ አጥባቂ ሜካኒካል ሲስተም ውስጥ አጠቃላይ ኃይል ተጠብቆ ይቆያል.

ወይም፣ በጠባቂ ስርዓቶች, የውጭ ተጽእኖ በማይኖርበት ጊዜ, አጠቃላይ ሃይል በቋሚነት ይቆያል.

ብዙውን ጊዜ እምቅ ኃይል የመጋጠሚያዎች ተግባር ነው. በአንድ አስተባባሪ አውሮፕላን ላይ የጠቅላላ ጉልበት እና እምቅ ሃይል ግራፎችን እንሳል። እምቅ የኃይል ግራፍ ሊጨምር ወይም ሊቀንስ ይችላል, ነገር ግን አጠቃላይ የኃይል ግራፍ አግድም ነው, ምክንያቱም. አጠቃላይ ሃይል ቋሚ ነው (በወግ አጥባቂ ስርዓቶች).

ኤቢሲ እምቅ ጉድጓድ ነው።

CDR እምቅ እንቅፋት ነው።

ማዕከላዊ ኳሶች።

የጥበቃ ህጎች ብዙ አካላዊ ችግሮችን ለመተንተን እና ለመፍታት ያገለግላሉ, ከነዚህም አንዱ የአካል ተፅእኖ ነው.

መታ- የሁለት ወይም ከዚያ በላይ አካላት ግጭት ፣ ግንኙነቱ በጣም አጭር ጊዜ የሚቆይበት።

በአካላት መካከል ባለው ተጽእኖ ወቅት, የኃይል እና የፍጥነት ስርጭት እንደገና ይከሰታል. በዚህ ሁኔታ የስርዓቱ የሜካኒካል ኃይል አካል ወደ መካኒካል ያልሆነ ሊለወጥ ይችላል.

የተፅዕኖ ውሱን ዓይነቶችን ግምት ውስጥ ያስገቡ.

1. የማይለዋወጥ ተጽእኖ ተጽእኖ ነው, ከዚያም ሰውነቶቹ በአጠቃላይ ይንቀሳቀሳሉ, የሜካኒካል ኢነርጂው ክፍል በከፊል መበላሸት ላይ ይውላል እና ወደ ሜካኒካል ያልሆኑ ቅርጾች (ሙቀት) ይሄዳል. የማይለዋወጥ ተጽዕኖ ለማግኘት ፣ ብቻየፍጥነት ጥበቃ ህግ.
2. ፍፁም የመለጠጥ ተጽእኖ ሜካኒካል ኃይል ወደ ሌላ, መካኒካል ያልሆኑ, የኃይል ዓይነቶች የማይተላለፍበት ተጽእኖ ነው. ከተፅዕኖው በኋላ, አካላት ቅርጻቸውን እና መጠኖቻቸውን ሙሉ በሙሉ ያድሳሉ. የስርዓቱ አጠቃላይ ኃይል ተቆጥቧል። በፍፁም የመለጠጥ ተፅእኖ ውስጥ የፍጥነት እና ጉልበት ጥበቃ ህጎች እንዲሁ ይረካሉ።

የሁለት ኳሶችን ማዕከላዊ ተጽእኖ ግምት ውስጥ ያስገቡ.

ድብደባው ይባላል ማዕከላዊከግጭቱ በፊት ኳሶቹ በጅምላ ማዕከላቸው በሚያልፈው መስመር ላይ ቢንቀሳቀሱ።

ብዙሃኑ ይታወቅ m1, m2እና ከግጭቱ በፊት የኳሶች ፍጥነት; v 1፣ v 2

"እርምጃን" በማመልከት. የሚንቀሳቀስ፣ የተወሰነ ስራ የሚፈጥር፣ መፍጠር የሚችል፣ የሚሰራ ሃይለኛ ሰው መጥራት ይችላሉ። እንዲሁም በሰዎች, በሕያዋን እና በተፈጥሮ የተፈጠሩ ማሽኖች ጉልበት አላቸው. ግን ያ በእውነተኛ ህይወት ውስጥ ነው። በተጨማሪም ፣ ብዙ የኃይል ዓይነቶችን - ኤሌክትሪክ ፣ ማግኔቲክ ፣ አቶሚክ ፣ ወዘተ የገለጸ እና የሾመ አንድ ጥብቅ አለ ። ሆኖም ፣ አሁን ስለ እምቅ ኃይል እንነጋገራለን ፣ ይህም ከኪነቲክ ኃይል ተነጥሎ ሊወሰድ አይችልም።

የኪነቲክ ጉልበት

ይህ ጉልበት, እንደ ሜካኒክስ ጽንሰ-ሀሳቦች, እርስ በርስ በሚገናኙ ሁሉም አካላት የተያዘ ነው. እና በዚህ ጉዳይ ላይ ስለ አካላት እንቅስቃሴ እየተነጋገርን ነው.

እምቅ ጉልበት

ይህ ዓይነቱ ጉልበት የሚፈጠረው የአካል ወይም የአካል ክፍሎች መስተጋብር ሲፈጠር ነው, ነገር ግን እንደዚያ ዓይነት እንቅስቃሴ የለም. ይህ ከኪነቲክ ኢነርጂ ዋናው ልዩነት ነው. ለምሳሌ አንድ ድንጋይ ከመሬት በላይ ካነሱት እና በዚህ ቦታ ቢይዙት, እምቅ ሃይል ይኖረዋል, ይህም ድንጋዩ ከተለቀቀ ወደ ኪነቲክ ሃይል ሊለወጥ ይችላል.

ጉልበት አብዛኛውን ጊዜ ከሥራ ጋር የተያያዘ ነው. ያም ማለት በዚህ ምሳሌ ውስጥ, የተለቀቀው ድንጋይ በሚወድቅበት ጊዜ አንዳንድ ስራዎችን ማከናወን ይችላል. እና የሚቻለው የሥራ መጠን በተወሰነ ከፍታ ላይ ካለው የሰውነት ጉልበት ኃይል ጋር እኩል ይሆናል. ይህንን ኃይል ለማስላት የሚከተለው ቀመር ጥቅም ላይ ይውላል.

A=Fs=Ft*h=mgh፣ ወይም Ep=mgh፣ የት፡
Ep - የሰውነት እምቅ ኃይል;
m - የሰውነት ክብደት;
h የሰውነት ቁመት ከመሬት በላይ ነው ፣
g የነፃ ውድቀት ማፋጠን ነው።

ሁለት ዓይነት እምቅ ኃይል

ሁለት ዓይነት እምቅ ኃይል አለ፡-

1. በአካላት የጋራ አቀማመጥ ውስጥ ጉልበት. የተንጠለጠለ ድንጋይ እንዲህ ዓይነት ኃይል አለው. የሚገርመው ነገር ተራ የማገዶ እንጨት ወይም የድንጋይ ከሰል እምቅ ጉልበት አላቸው። ኦክሳይድ ሊሆን የሚችል ያልተጣራ ካርቦን ይይዛሉ. በቀላሉ ለማስቀመጥ, የተቃጠለ እንጨት ውሃ ማሞቅ ይችላል.

2. የመለጠጥ መበላሸት ጉልበት. ምሳሌ እዚህ ላይ የላስቲክ ቱሪኬት፣ የታመቀ ምንጭ ወይም የአጥንት-ጡንቻ-ጅማት ሥርዓት ነው።

እምቅ እና የእንቅስቃሴ ጉልበት እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው. እርስ በእርሳቸው ሊተላለፉ ይችላሉ. ለምሳሌ ድንጋይ ወደ ላይ ከወረወሩ፣ ሲንቀሳቀሱ፣ መጀመሪያ የእንቅስቃሴ ሃይል አለው። የተወሰነ ቦታ ላይ ሲደርስ፣ ለአፍታ ይቀዘቅዛል እና እምቅ ሃይል ያገኛል፣ እና ከዚያም የስበት ኃይል ወደ ታች ይጎትታል እና የእንቅስቃሴ ሃይል እንደገና ይታያል።

የዚህ ጽሑፍ ዓላማ የ "ሜካኒካል ኢነርጂ" ጽንሰ-ሐሳብ ምንነት መግለጥ ነው. ፊዚክስ ይህንን ጽንሰ-ሀሳብ በተግባራዊ እና በንድፈ-ሀሳብ በስፋት ይጠቀማል።

ሥራ እና ጉልበት

በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል እና የሰውነት መፈናቀል የሚታወቅ ከሆነ የሜካኒካል ሥራ ሊታወቅ ይችላል. የሜካኒካል ስራን ለማስላት ሌላ መንገድ አለ. አንድ ምሳሌ እንመልከት፡-

ስዕሉ በተለያዩ ሜካኒካዊ ሁኔታዎች (I እና II) ውስጥ ሊኖር የሚችል አካል ያሳያል. የአንድን አካል ከግዛት I ወደ ግዛት II የመሸጋገር ሂደት በሜካኒካል ስራ ይገለጻል, ማለትም ከ I ግዛት ወደ II ሲንቀሳቀስ, ሰውነት ሥራን ማከናወን ይችላል. ሥራ በሚሠራበት ጊዜ የሰውነት ሜካኒካል ሁኔታ ይለወጣል, እና ሜካኒካል ሁኔታ በአንድ አካላዊ መጠን ሊታወቅ ይችላል - ጉልበት.

ኢነርጂ የሁሉም የቁስ እንቅስቃሴ ዓይነቶች እና የግንኙነታቸው ልዩነቶች scalar አካላዊ ብዛት ነው።

ሜካኒካል ኃይል ምንድን ነው

ሜካኒካል ኢነርጂ የሰውነት ሥራን የማከናወን ችሎታን የሚወስን scalar አካላዊ መጠን ነው።

ሀ = ∆ኢ

ጉልበት በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የስርዓቱ ሁኔታ ባህሪ ስለሆነ ስራ የስርዓቱን ሁኔታ የመለወጥ ሂደት ባህሪይ ነው.

ጉልበት እና ስራ ተመሳሳይ የመለኪያ አሃዶች አሏቸው፡- [ሀ] \u003d [ኢ] \u003d 1 ጄ.

የሜካኒካል ኃይል ዓይነቶች

ሜካኒካል ነፃ ኢነርጂ በሁለት ዓይነቶች ይከፈላል-ኪነቲክ እና አቅም።

የኪነቲክ ጉልበት- የሰውነት ሜካኒካል ኃይል ነው, እሱም በእንቅስቃሴው ፍጥነት ይወሰናል.

E k \u003d 1/2mv 2

በሚንቀሳቀሱ አካላት ውስጥ የኪነቲክ ሃይል ተፈጥሮ ነው። ሲቆሙ የሜካኒካል ስራዎችን ያከናውናሉ.

በተለያዩ የማመሳከሪያ ስርዓቶች ውስጥ, በዘፈቀደ ጊዜ የአንድ አካል ፍጥነቶች ሊለያዩ ይችላሉ. ስለዚህ, የኪነቲክ ኢነርጂ አንጻራዊ መጠን ነው, በማጣቀሻ ፍሬም ምርጫ ይወሰናል.

አንድ ኃይል (ወይም ብዙ ኃይሎች በአንድ ጊዜ) በሰውነት ላይ በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ የሚሠራ ከሆነ, የሰውነት እንቅስቃሴ ጉልበት ይለወጣል: ሰውነቱ ያፋጥናል ወይም ይቆማል. በዚህ ሁኔታ የኃይሉ ሥራ ወይም በሰውነት ላይ የሚተገበሩ የሁሉም ኃይሎች ውጤት ውጤት ከኪነቲክ ኢነርጂዎች ልዩነት ጋር እኩል ይሆናል ።

A = E k1 - E k 2 = ∆E k

ይህ መግለጫ እና ቀመር ስም ተሰጥቶታል - Kinetic energy theorem.

እምቅ ጉልበትበአካላት መካከል ባለው ግንኙነት ምክንያት ሃይል ይባላል.

አካል ሲወድቅ ኤምከከፍተኛ ሸየመሳብ ኃይል ሥራውን ያከናውናል. የሥራ እና የኢነርጂ ለውጥ በቀመር ስለሚዛመዱ፣ አንድ ሰው በስበት መስክ ውስጥ ላለው አካል እምቅ ሃይል ቀመር መፃፍ ይችላል።

Ep = mg

ከእንቅስቃሴ ጉልበት በተለየ ኢ ኪአቅም ኢ.ፒመቼ አሉታዊ ሊሆን ይችላል ሸ<0 (ለምሳሌ ከጉድጓድ በታች የተኛ አካል)።

ሌላው የሜካኒካል እምቅ ኃይል የጭንቀት ኃይል ነው. በርቀት ተጨምቆ xጸደይ በጥንካሬ ክእምቅ ኃይል አለው (የጭንቀት ኃይል)

E p = 1/2 ኪ.ሰ

የመበላሸት ኃይል በተግባር (አሻንጉሊቶች), በቴክኖሎጂ - አውቶማቲክ, ሪሌይሎች እና ሌሎች ሰፊ አተገባበርን አግኝቷል.

E = Ep + Ek

ሙሉ ሜካኒካል ኃይልአካላት የኃይል ድምር ይባላሉ-እንቅስቃሴ እና አቅም።

የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ ህግ

በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ጁሌ እና በጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ ሜየር የተደረጉ አንዳንድ በጣም ትክክለኛ ሙከራዎች በተዘጉ ስርዓቶች ውስጥ ያለው የኃይል መጠን ሳይለወጥ ይቆያል። ከአንድ አካል ወደ ሌላ አካል ብቻ ነው የሚሄደው. እነዚህ ጥናቶች ለማወቅ ረድተዋል የኃይል ጥበቃ ህግ:

የገለልተኛ አካላት አጠቃላይ የሜካኒካል ሃይል ለማንኛውም የሰውነት መስተጋብር ቋሚ ነው።

ተመሳሳይ ቅጽ ከሌለው ግፊት በተቃራኒ ኃይል ብዙ ቅርጾች አሉት-ሜካኒካል ፣ የሙቀት ፣ የሞለኪውላዊ እንቅስቃሴ ኃይል ፣ የኤሌክትሪክ ኃይል ከክሶች መስተጋብር ኃይሎች ጋር እና ሌሎች። አንድ የኃይል ዓይነት ወደ ሌላ ሊለወጥ ይችላል, ለምሳሌ በመኪና ብሬኪንግ ወቅት የኪነቲክ ኢነርጂ ወደ ሙቀት ኃይል ይቀየራል. የግጭት ኃይሎች ከሌሉ እና ምንም ሙቀት ካልተፈጠረ ፣ አጠቃላይ የሜካኒካል ኃይል አይጠፋም ፣ ግን በአካላት እንቅስቃሴ ወይም መስተጋብር ውስጥ ቋሚ ነው ።

E = Ep + Ek = const

በአካላት መካከል ያለው የግጭት ኃይል በሚሠራበት ጊዜ የሜካኒካል ኃይል ይቀንሳል, ሆኖም ግን, በዚህ ሁኔታ, ያለ ምንም ምልክት አይጠፋም, ነገር ግን ወደ ሙቀት (ውስጣዊ) ውስጥ ይገባል. የውጭ ኃይል በተዘጋ ስርዓት ላይ ሥራን የሚያከናውን ከሆነ, በዚህ ኃይል በሚሠራው ሥራ መጠን የሜካኒካዊ ኃይል መጨመር አለ. በውጫዊ አካላት ላይ የተዘጋ ስርዓት ሥራን የሚያከናውን ከሆነ, በእሱ በተሰራው ሥራ መጠን የስርዓቱ የሜካኒካል ኃይል ይቀንሳል.
እያንዳንዱ ዓይነት ኃይል ሙሉ በሙሉ ወደ ሌላ የኃይል ዓይነት ሊለወጥ ይችላል.

አንድ አካል ሜካኒካል ሥራ መሥራት የሚችል ከሆነ, ከዚያም አለው ሜካኒካል ኃይል ኢ(ጄ) ወይም, ውጫዊ ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራ, የሚሠራ ከሆነ, ጉልበቱ ይለወጣል.

ሁለት አይነት የሜካኒካል ሃይል አለ፡ ኪነቲክ እና እምቅ።

የእንቅስቃሴ ጉልበት -የሚንቀሳቀሱ አካላት ጉልበት;

የት ቁ(ሜ / ሰ) - የፍጥነት ሞጁሎች, m - የሰውነት ክብደት.

እምቅ ጉልበትየአካላት መስተጋብር ጉልበት ነው።

በመካኒኮች ውስጥ እምቅ ኃይል ምሳሌዎች.

አካሉ ከመሬት በላይ ይነሳል; ኢ = ሚግ

የት h ቁመቱ ከዜሮ ደረጃ (ወይም ከትራክተሩ ዝቅተኛ ቦታ) ይወሰናል. የመንገዱን ቅርፅ አስፈላጊ አይደለም, የመነሻ እና የመጨረሻ ቁመቶች ብቻ ናቸው.

የላስቲክ የተበላሸ አካል።የአካል ጉዳተኛ አካል (ስፕሪንግ, ገመድ, ወዘተ) ከቆመበት ቦታ የሚወሰን መበላሸት.

የመለጠጥ አካላት እምቅ ኃይል; , የት k የፀደይ ጥንካሬ ነው; x መበላሸቱ ነው።

ኢነርጂ ከአንዱ አካል ወደ ሌላ አካል ሊተላለፍ ይችላል, እንዲሁም ከአንድ ዓይነት ወደ ሌላ ሊለወጥ ይችላል.

- አጠቃላይ የሜካኒካል ኃይል.

የኃይል ጥበቃ ህግ: ቪ ዝግየሰውነት ስርዓት የተሟላ ጉልበት አይለወጥምበዚህ የሰውነት ስርዓት ውስጥ ባሉ ማናቸውም ግንኙነቶች.

ኢ k1 + ኢ p1 = ኢ k2+ ኢ p2 .

የተዘጋ ስርዓትን የሚፈጥሩ እና በስበት ኃይል እና በመለጠጥ ኃይሎች እርስ በርስ የሚገናኙት የአካል ክፍሎች የእንቅስቃሴ እና እምቅ ኃይል ድምር ሳይለወጥ ይቀራል።

2. ትራንስፎርመር. የአሠራር መርህ. መሳሪያ. የትራንስፎርሜሽን ጥምርታ. የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ.
የ AC ልወጣ, ይህም ውስጥ ያለውን ቮልቴጅ ጨምሯል ወይም ጥቂት ጋር ብዙ ጊዜ ይቀንሳል የኃይል ኪሳራዎች ትራንስፎርመሮችን በመጠቀም ይከናወናሉ.

ትራንስፎርመር- የተለዋጭ ጅረት ቮልቴጅን ለመጨመር ወይም ለመቀነስ የሚያገለግል መሳሪያ።

ትራንስፎርመሮች ለመጀመሪያ ጊዜ በ 1878 ጥቅም ላይ ውለዋል. የሩሲያ ሳይንቲስት P.N. Yablochkov የፈለሰፈውን "የኤሌክትሪክ ሻማዎችን" ለማንቀሳቀስ - በዚያን ጊዜ አዲስ የብርሃን ምንጭ.

በጣም ቀላሉ ትራንስፎርመር ሁለት ጥቅልሎችን ያካትታል. በተለመደው የብረት እምብርት ላይ ቁስል. አንድ ጥቅል ከምንጩ ጋር ተያይዟል። ተለዋዋጭቮልቴጅ. ይህ ጥቅል ይባላል የመጀመሪያ ደረጃጠመዝማዛ) እና ከሌላኛው ጠመዝማዛ (ተጠርቷል ሁለተኛ ደረጃጠመዝማዛ) ለቀጣዩ ስርጭቱ ተለዋጭ ቮልቴጅን ያስወግዱ.

በዋናው ጠመዝማዛ ውስጥ ያለው ተለዋጭ ጅረት ተለዋጭ መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል። ብረት ኮር ምስጋና, ሁለተኛ ጠመዝማዛ, በተመሳሳይ ኮር ላይ ቁስሉ, ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ዘልቆ ተለዋዋጭመስክ እንደ ዋናው።

ከሁሉም ነገር ጀምሮ ጥቅልሎችዘልቆ መግባት ተመሳሳይ ተለዋዋጭ መግነጢሳዊ ፍሰትበ ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን ክስተት ምክንያት እያንዳንዱ መዞርየተፈጠረ ተመሳሳይ ቮልቴጅ. ስለዚህ የቮልቴጅ 𝑈 1 እና 𝑈 2 በአንደኛ ደረጃ እና በሁለተኛ ደረጃ ጠመዝማዛዎች ውስጥ ያለው ጥምርታ በውስጣቸው ካለው የመዞሪያ ብዛት ጥምርታ ጋር እኩል ነው።

በትራንስፎርመር የቮልቴጅ ለውጥ የትራንስፎርሜሽን ጥምርታውን ያሳያል

የትራንስፎርሜሽን ጥምርታ - በትራንስፎርመር የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ነፋሶች ውስጥ ከቮልቴጅ ሬሾ ጋር እኩል የሆነ እሴት

ማሳደግትራንስፎርመር - ቮልቴጅን የሚጨምር ትራንስፎርመር (ደረጃ ወደላይ ትራንስፎርመር በሁለተኛ ደረጃ ጠመዝማዛ ውስጥ ያሉት የመዞሪያዎች ብዛት በዋናው ጠመዝማዛ ውስጥ ካሉት ተራዎች የበለጠ መሆን አለበት ፣ ማለትም ወደ<1.

ውረድትራንስፎርመር - ቮልቴጅን የሚቀንስ ትራንስፎርመር (ደረጃ ወደታች ትራንስፎርመር በሁለተኛ ደረጃ ጠመዝማዛ ውስጥ ያሉት የመዞሪያዎች ብዛት በዋናው ጠመዝማዛ ውስጥ ካሉት ተራ ቁጥር ያነሰ መሆን አለበት ፣ ማለትም k\u003e 1.

የኤሌክትሪክ ኃይልን ከኃይል ማመንጫዎች ወደ ትላልቅ ከተሞች ወይም የኢንዱስትሪ ማዕከሎች በሺዎች ኪሎሜትር ርቀት ላይ ማስተላለፍ ውስብስብ የሳይንስ እና ቴክኒካዊ ችግር ነው. የሽቦቹን ማሞቂያ ኪሳራ ለመቀነስ በማስተላለፊያ መስመር ውስጥ ያለውን የአሁኑን ጊዜ መቀነስ እና, በዚህም ምክንያት, ቮልቴጅ መጨመር አስፈላጊ ነው. በተለምዶ የማስተላለፊያ መስመሮች የተገነቡት ለቮልቴጅ ከ400-500 ኪሎ ቮልት ሲሆን መስመሮቹ ደግሞ በ 50 Hz ድግግሞሽ ባለ ሶስት ፎቅ ጅረት ይጠቀማሉ.

ቲኬት ቁጥር 12

የፓስካል ህግ. የአርኪሜድስ ህግ. የመርከብ ሁኔታዎች ቴል.

የፓስካል ህግ አወጣጥ

በፈሳሽ ወይም በጋዝ ላይ የሚፈጠረው ግፊት ወደ ማንኛውም ነጥብ ይተላለፋል በሁሉም አቅጣጫዎች ተመሳሳይ.ይህ መግለጫ በሁሉም አቅጣጫዎች የፈሳሽ እና የጋዞች ቅንጣቶች ተንቀሳቃሽነት ተብራርቷል.

በፓስካል የሃይድሮስታቲክስ ህግ መሰረት የተለያዩ የሃይድሮሊክ መሳሪያዎች ይሠራሉ: ብሬክ ሲስተም, ማተሚያዎች, ወዘተ.

የአርኪሜድስ ህግ- ይህ የፈሳሾች እና ጋዞች የስታቲስቲክስ ህግ ነው ፣ በዚህ መሠረት ተንሳፋፊ ኃይል (አርኪሜዲስ ኃይል) በፈሳሽ (ወይም በጋዝ) ውስጥ በተጠመቀ አካል ላይ የሚሠራው ፣ በዚህ አካል ከተፈናቀለው ፈሳሽ (ወይም ጋዝ) ክብደት ጋር እኩል ነው ። .

F A = ​​ρgV,
የት ρ - ፈሳሽ (ጋዝ) ውፍረት ፣
ሰ - የስበት ኃይልን ማፋጠን ፣
ቪ - የተጠመቀው የሰውነት መጠን (ወይንም በፈሳሽ (ወይም በጋዝ) ውስጥ የተዘፈቀው የሰውነት ክፍል መጠን).

የአርኪሜዲያን ኃይል ተመርቷል ሁልጊዜ ከስበት ኃይል ጋር ተቃራኒ ነው. በፈሳሹ ውስጥ የተጠመቀው ሰውነቱ ጥቅጥቅ ያለ ከሆነ ከዜሮ ጋር እኩል ነው, ሙሉውን መሠረት ወደ ታች ይጫኑ.
መሆኑን ማስታወስ ይገባል ክብደት በሌለው ሁኔታ, የአርኪሜዲስ ህግ አይሰራም.

በዚህ ድረ-ገጽ ላይ በሚታተሙ ጽሑፎች ውስጥ, ብዙ ጊዜ የተለያዩ የአካላዊ መጠኖች ስም የሆኑ የተለያዩ ቃላት አሉ. በትምህርት ቤት ፊዚክስ ኮርስ ውስጥ ብዙ አጥንተናል ነገር ግን እውቀት ያለማቋረጥ ጥቅም ላይ እንዲውል ይረሳል። በተከታታይ ማስታወሻዎች ፣ “ፊዚክስን ማስታወስ” (“ወደ ትምህርት ቤት ተመለስ” ብለን ልንጠራው እንችላለን) በሚለው አጠቃላይ ርዕስ የተዋሃደ ፣ ዋናዎቹ ቃላት ምን ማለት እንደሆኑ ፣ ከእነዚህ ቃላት በስተጀርባ ምን ዓይነት አካላዊ መጠኖች እንደተደበቀ ፣ እንዴት እንደሆኑ ለማስታወስ እንሞክራለን። እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው, በምን መጠን ይለካሉ. በአጠቃላይ, የታተሙትን ቁሳቁሶች ለመረዳት የሚያስፈልጉትን መሰረታዊ ነገሮች ለመስጠት.

የእኛ ድረ-ገጽ በአጠቃላይ ኃይልን ለማግኘት (በተለይ ከታዳሽ ምንጮች) ዘዴዎች እና ቴክኖሎጂዎች ላይ ያተኮረ ነው። ለሰዎች ጠቃሚ ስራ የሚሰሩ የተለያዩ ስልቶችን ለማንቀሳቀስ ሰዎች የራሳቸውን ቤት ለማሞቅ እና ለማብራት ሃይል ያስፈልጋቸዋል። ማለትም ከሦስቱ የኃይል ዓይነቶች አንዱን ማለትም የሙቀት፣ ሜካኒካል እና የብርሃን ሃይልን ማብቃት አለብን። ከዚህ በታች እንደተገለጸው, በፊዚክስ ውስጥ ብዙ ተጨማሪ የኃይል ዓይነቶች ተለይተዋል, ነገር ግን እነዚህ ሶስት ዓይነቶች በዋነኝነት ለእኛ አስፈላጊ ናቸው. በቅድመ-ገጽታ እጨርሳለሁ እና በፊዚክስ ተቀባይነት ያላቸውን የኃይል ፍቺዎች እሰጣለሁ።

ሥራ እና ጉልበት

ከትምህርት ቤቱ የፊዚክስ ኮርስ (እና ከ 50 ዓመታት በፊት ከትምህርት ቤት የተመረቅኩት) እንኳን "ኢነርጂ የአካላዊ ስርዓት ስራን የመስራት ችሎታ መለኪያ ነው" የሚለውን አባባል አስታውሳለሁ. ዊኪፔዲያ ይህን በመግለጽ ያነሰ ግልጽ ትርጉም ይሰጣል

« ጉልበት- scalar physical quantity, እሱም የተለያዩ የእንቅስቃሴ እና የቁስ መስተጋብር ዓይነቶች አንድ መለኪያ ነው, የቁስ አካልን ከአንድ መልክ ወደ ሌላ የመሸጋገሪያ መለኪያ. የኃይል ፅንሰ-ሀሳብ መግቢያ ምቹ ነው ምክንያቱም አካላዊ ስርዓቱ ከተዘጋ ኃይሉ በዚህ ስርዓት ውስጥ ስርዓቱ የሚዘጋበት ጊዜ ውስጥ ይከማቻል. ይህ መግለጫ የኃይል ጥበቃ ህግ ተብሎ ይጠራል.

ኢነርጂ ለመለካት ብዙ የተለያዩ ክፍሎችን የሚጠቀም scalar መጠን ነው። እኛ በጁል እና ኪሎዋት-ሰዓት ላይ በጣም ፍላጎት አለን.

ጁል(የሩሲያ ስያሜ: ጄ; ዓለም አቀፍ: J) - በዓለም አቀፉ የዩኒቶች ሥርዓት (SI) ውስጥ ለሥራ, ለኃይል እና ለሙቀት መለኪያ መለኪያ አሃድ. ከአንድ ኒውተን ጋር እኩል የሆነ የኃይል አተገባበር ነጥብ አንድ ሜትር በሃይል አቅጣጫ ሲንቀሳቀስ አንድ ጁል ከተሰራው ስራ ጋር እኩል ነው. በኤሌክትሪክ ውስጥ, ጁል ማለት በ 1 ሰከንድ ውስጥ በ 1 ቮልት ቮልቴጅ ውስጥ በ 1 ቮልት ውስጥ በ 1 ኤምፔር ውስጥ በኤሌክትሪክ መስክ ኃይሎች የሚሰራ ስራ ነው.

ሆኖም ፣ ወደ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮች ውስጥ አንገባም ፣ ኃይል ምን እንደሆነ እና አንድ ኒውተን ምን እንደሆነ ለማወቅ ፣ በቀላሉ “የኃይል” ጽንሰ-ሀሳብን እንደ መሠረት እንወስዳለን እና የተወሰኑ የጆውሎች ብዛት ኃይልን ፣ ሥራን እና የሙቀት መጠን. የኃይል መጠን የሚለካበት ሌላው መጠን ኪሎዋት-ሰዓት ነው.

ኪሎዋት ሰዓት(kWh) - ከስርአት ውጭ የሚወጣ ወይም የሚፈጀውን የኃይል መጠን እንዲሁም የተከናወነውን ሥራ የሚለካ መለኪያ ነው። በዋናነት የኤሌክትሪክ ፍጆታን በዕለት ተዕለት ሕይወት, በብሔራዊ ኢኮኖሚ እና በኤሌክትሪክ ኃይል ኢንዱስትሪ ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይልን ለመለካት ጥቅም ላይ ይውላል.

በትክክል "kWh" (ኃይል በጊዜ ተባዝቶ) በትክክል መጻፍ ትክክል መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል. "kWh" (ኪሎዋት በሰዓት) የሚለው አጻጻፍ ብዙ ጊዜ በብዙ ሚዲያዎች ውስጥ አልፎ ተርፎም አንዳንድ ጊዜ በኦፊሴላዊ ሰነዶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል, ትክክል አይደለም. እንዲህ ዓይነቱ ስያሜ በአንድ ጊዜ የኃይል ለውጥ (አብዛኛውን ጊዜ ማንንም አይፈልግም), ነገር ግን ከኃይል መጠን ጋር ይዛመዳል. ተመሳሳይ የተለመደ ስህተት ደግሞ "ኪሎዋት" (የኃይል አሃድ) መጠቀም ነው " ኪሎዋት ሰዓት ".

በሚቀጥሉት መጣጥፎች ውስጥ አንድ ኪሎዋት-ሰዓት ከ 3.6 x 10 6 joules ጋር እኩል መሆኑን ከግምት ውስጥ በማስገባት የኃይል ወይም የሥራውን መጠን ለመገመት ጁሉን እና ኪሎዋትን እንደ ክፍሎች እንጠቀማለን።

ለእኛ ከሚያስፈልጉት ርዕሰ ጉዳዮች አንፃር, መሠረታዊ የሆነውን ሥራ ለመሥራት የኃይል ንብረት ነው. ፊዚክስ የ "ሥራ" ጽንሰ-ሐሳብ እንዴት እንደሚተረጉም አናገኝም, ይህ ጽንሰ-ሐሳብ ኦሪጅናል እንጂ አልተገለጸም ብለን እንገምታለን. አንድ ጊዜ ብቻ አፅንዖት የምንሰጠው በቁጥር ሃይል እና ስራ በተመሳሳይ ክፍሎች ውስጥ እንደሚገለጹ ነው።

እንደ ጉልበት ወይም ሥራ ዓይነት, የኃይል መጠን በተለያየ መንገድ ይሰላል.

ቅጾች እና የኃይል ዓይነቶች

ሃይል ከላይ እንደተገለፀው የተለያዩ የእንቅስቃሴ እና የቁስ መስተጋብር መለኪያ ብቻ ስለሆነ የቁሳቁስ እንቅስቃሴ ከአንዱ ወደ ሌላ የመሸጋገሪያ መለኪያ ሲሆን በተለያዩ የእንቅስቃሴ ዓይነቶች መሰረት የተለያዩ የሃይል አይነቶች ተለይተዋል። የቁስ አካል. ስለዚህ ፣ እንደ መገለጫው ደረጃ ፣ የሚከተሉት የኃይል ዓይነቶች ሊለዩ ይችላሉ-

• የማክሮኮስም ኃይል - የሰውነት ስበት ወይም የመሳብ ኃይል ፣
• የሰውነት መስተጋብር ኃይል - ሜካኒካል ፣
• የሞለኪውላዊ ግንኙነቶች ኃይል ሞቃት ነው ፣
• የአቶሚክ ግንኙነቶች ኃይል ኬሚካዊ ነው ፣
• የጨረር ኃይል - ኤሌክትሮማግኔቲክ,
• በአተሞች ኒውክሊየስ ውስጥ ያለው ኃይል ኑክሌር ነው።

የስበት ኃይል- የአካላት (ቅንጣቶች) ስርዓት ኃይል, በጋራ የስበት መስህብ ምክንያት. በመሬት ላይ ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ, ይህ ለምሳሌ, አንድ አካል "የተከማቸ" ጉልበት ከምድር ገጽ በላይ ወደ አንድ ከፍታ ከፍ ብሎ - የስበት ኃይል. ስለዚህ በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች ማጠራቀሚያዎች ውስጥ የተከማቸ ሃይል ከስበት ኃይል ጋር ሊመሳሰል ይችላል.

ሜካኒካል ኃይል- በግለሰብ አካላት ወይም ቅንጣቶች መስተጋብር, እንቅስቃሴ ውስጥ እራሱን ያሳያል. የሰውነትን የመንቀሳቀስ ወይም የማሽከርከር ኃይልን, በማጠፍ, በመወጠር, በመጠምዘዝ, የመለጠጥ አካላትን (ምንጮችን) መጨናነቅን, የመበላሸት ኃይልን ያጠቃልላል. ይህ ኃይል በተለያዩ ማሽኖች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል - መጓጓዣ እና ቴክኖሎጂ.

የሙቀት ኃይል- የተዘበራረቀ (የተመሰቃቀለ) እንቅስቃሴ እና የንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች መስተጋብር ኃይል። የተለያዩ የነዳጅ ዓይነቶችን በማቃጠል ብዙውን ጊዜ የሚገኘው የሙቀት ኃይል ለማሞቅ ፣ በርካታ የቴክኖሎጂ ሂደቶችን (ማሞቂያ ፣ ማቅለጥ ፣ ማድረቅ ፣ ትነት ፣ መፍጨት ፣ ወዘተ) በማከናወን በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል ።

የኬሚካል ኃይል- ይህ በንጥረ ነገሮች አተሞች ውስጥ "የተከማቸ" ኃይል ነው, ይህም በንጥረ ነገሮች መካከል በኬሚካላዊ ግኝቶች ጊዜ የሚለቀቀው ወይም የሚስብ ነው. ኬሚካላዊ ኢነርጂ በሙቀት ሃይል መልክ የሚለቀቀው በውጫዊ ምላሾች (ለምሳሌ በነዳጅ ማቃጠል) ወይም በ galvanic ሕዋሳት እና ባትሪዎች ውስጥ ወደ ኤሌክትሪክ ሃይል ይቀየራል። እነዚህ የኃይል ምንጮች በከፍተኛ ብቃት (እስከ 98%) ተለይተው ይታወቃሉ, ነገር ግን ዝቅተኛ አቅም.

ኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይልበኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች መስተጋብር የሚመነጨው ኃይል ነው. ወደ ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ ኃይል ይከፋፈላል. የኤሌክትሪክ ኃይል በኤሌክትሪክ ዑደት (የኤሌክትሪክ ጅረት) የሚንቀሳቀሱ የኤሌክትሮኖች ኃይል ነው.

የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂም እራሱን በኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ መልክ ማለትም በጨረር መልክ ይታያል, ይህም የሚታይ ብርሃን, ኢንፍራሬድ, አልትራቫዮሌት, ኤክስሬይ እና የሬዲዮ ሞገዶች. ስለዚህ ከኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ ዓይነቶች አንዱ የጨረር ኃይል ነው. ጨረራ በኤሌክትሮማግኔቲክ ማዕበል ኃይልን ይይዛል። ጨረሩ በሚስብበት ጊዜ ኃይሉ ወደ ሌሎች ቅርጾች ይለወጣል, አብዛኛውን ጊዜ ሙቀት.

የኑክሌር ኃይል- ራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች በሚባሉት በአተሞች ኒውክሊየስ ውስጥ የተተረጎመ ኃይል። የከባድ ኒውክሊየስ (የኑክሌር ምላሽ) ወይም የብርሃን ኒዩክሊይ ውህደት (ቴርሞኑክሌር ምላሽ) በሚፈጠርበት ጊዜ ይለቀቃል።

ይህ ምደባ ከትምህርት ቤት የምናውቃቸውን የአቅም እና የእንቅስቃሴ ሃይል ፅንሰ-ሀሳቦችን በተወሰነ መልኩ አይመጥንም። ዘመናዊ ፊዚክስ የኪነቲክ እና እምቅ ሃይሎች ጽንሰ-ሀሳቦች (እንዲሁም የኃይል መበታተን) ቅጾች አይደሉም, ነገር ግን ያምናሉ. የኃይል ዓይነቶች:

የኪነቲክ ጉልበትበእንቅስቃሴያቸው ምክንያት በአካላት የተያዘው ጉልበት ነው. የበለጠ ጥብቅ ፣ የኪነቲክ ኢነርጂ በስርዓቱ አጠቃላይ ኃይል እና በእረፍቱ ኃይል መካከል ያለው ልዩነት ነው። ስለዚህ የእንቅስቃሴው ጉልበት በእንቅስቃሴ ምክንያት የጠቅላላው የኃይል አካል ነው. ሰውነት በማይንቀሳቀስበት ጊዜ የእንቅስቃሴው ኃይል ዜሮ ነው.

እምቅ ጉልበት- በተለያዩ አካላት ወይም የአንድ አካል ክፍሎች መስተጋብር ምክንያት ያለው ኃይል። እምቅ ኃይል ሁልጊዜ የሚወሰነው ከአንዳንድ የኃይል ምንጮች (የኃይል መስክ) አንጻር በሰውነት አቀማመጥ ነው.

የመጥፋት ጉልበት(ይህም መበታተን) - የታዘዙ ሂደቶች የኃይል አካል ወደ የተዘበራረቁ ሂደቶች ኃይል, እና በመጨረሻም ወደ ሙቀት ሽግግር.

እውነታው ግን ከላይ የተጠቀሱት እያንዳንዳቸው የኃይል ዓይነቶች እራሳቸውን በችሎታ እና በእንቅስቃሴ ኃይል መልክ ሊያሳዩ ይችላሉ. ያም ማለት የኃይል ዓይነቶች በአጠቃላይ ትርጉም ሊተረጎሙ ይገባል, ምክንያቱም እነሱ ማንኛውንም ዓይነት እንቅስቃሴን እና, በዚህም ምክንያት, ማንኛውንም አይነት ኃይልን ያመለክታሉ. ለምሳሌ ፣ የኪነቲክ ኤሌክትሪክ ኃይል አለ ፣ እና ይህ ከኪነቲክ ሜካኒካል ኃይል ጋር ተመሳሳይ አይደለም። ይህ የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ እንቅስቃሴ ጉልበት እንጂ የሰውነት ሜካኒካል እንቅስቃሴ የኪነቲክ ሃይል አይደለም። በተመሳሳይም, እምቅ የኤሌክትሪክ ኃይል እምቅ ሜካኒካል ኃይል ጋር ተመሳሳይ አይደለም. እና ኬሚካላዊ ኢነርጂ የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ እና የኤሌክትሪክ ኃይል እርስ በርስ እና ከአቶሚክ ኒውክሊየስ ጋር ያለው ግንኙነት የኪነቲክ ኃይል ድምር ነው።

በአጠቃላይ ፣ ይህንን ቁሳቁስ በምዘጋጅበት ጊዜ እንደተረዳሁት ፣ እስካሁን ድረስ በአጠቃላይ ተቀባይነት ያላቸው ቅጾች እና የኃይል ዓይነቶች ምደባ የለም። ሆኖም፣ ምናልባት እነዚህን አካላዊ ጽንሰ-ሐሳቦች ሙሉ በሙሉ መረዳት አያስፈልገንም። ኃይል አንዳንድ የቁሳቁስ ንጥረ ነገር አለመሆኑን ማስታወስ ብቻ አስፈላጊ ነው, ነገር ግን የተወሰኑ የቁስ ዓይነቶችን እንቅስቃሴ ለመገምገም ወይም የአንድን ቁስ አካል ወደ ሌላ ለመለወጥ የተነደፈ መለኪያ ብቻ ነው.

የኃይል ጽንሰ-ሀሳብ ከኃይል እና ከስራ ጽንሰ-ሀሳብ ጋር በማይነጣጠል ሁኔታ የተቆራኘ ነው።

ኃይል- በአጠቃላይ ሁኔታ ከስርዓቱ የኃይል ለውጥ ፣ ሽግግር ፣ ማስተላለፍ ወይም ፍጆታ ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን። በጠባብ ሁኔታ, ኃይል በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ከተከናወነው ሥራ እና ከዚህ ጊዜ ጋር ካለው ጥምርታ ጋር እኩል ነው.

በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) የኃይል አሃድ ዋት ነው፣ ከአንድ ጁል ጋር እኩል ነው።

ኃይል የአንድን መሣሪያ ሥራ ለመሥራት ወይም ለተወሰነ ጊዜ ኃይል የማምረት ችሎታን ያሳያል። በኃይል, ጉልበት እና ጊዜ መካከል ያለው ግንኙነት በሚከተለው ግንኙነት ይገለጻል.

ኪሎዋት ሰዓት (ይህ የኃይል አሃድ መሆኑን አስታውስ)የአንድ ኪሎዋት ኃይል ባለው መሣሪያ ከሚፈጀው የኃይል መጠን (የተመረተ) ጋር እኩል ነው። (የኃይል አሃድ)በአንድ ሰዓት ውስጥ (የጊዜ አሃድ).

ስለዚህ ከላይ የተጠቀሰው እኩልነት 1 kWh = 1000 W ⋅ 3600 s = 3.6 10 6 J = 3.6 MJ.

በዚህ ገጽ ላይ ከተገለጹት ሦስቱ ክፍሎች ውስጥ, ይህ ዋጋ የተለያዩ የንፋስ ወይም የውሃ ማመንጫዎችን እና የፀሐይ ፓነሎችን በማገናዘብ እና በማነፃፀር የሚያጋጥመን በመሆኑ ለእኛ ከፍተኛ ትኩረት የሚሰጠው ኃይል ነው. በእነዚህ አጋጣሚዎች ኃይል የእነዚህ መሳሪያዎች ኃይልን የማምረት ችሎታን ያሳያል. በተቃራኒው በብዙ የቤት እቃዎች ላይ ያለው የኃይል መጠን የእነዚያን እቃዎች የኃይል ፍጆታ ያሳያል. የተወሰኑ የቤት ውስጥ መገልገያዎችን በሃይል ለማቅረብ ከፈለግን በነዚህ መሳሪያዎች የሚፈጀውን አጠቃላይ ሃይል ከኃይል አምራቾች ልንቀበለው ከምንችለው ጠቅላላ ሃይል ጋር ማወዳደር አለብን።

ነገር ግን በተወሰኑ የኃይል ዓይነቶች ላይ በሚቀጥሉት ጽሁፎች ውስጥ ስለ ኃይል የበለጠ እንነጋገራለን. እና በኤሌክትሪክ ኃይል እንጀምር ፣ ኤሌክትሪክ በምን ዓይነት መጠኖች እንደሚገለፅ እና በምን ዓይነት ክፍሎች እንደሚለካ አስቡ።