Чӣ гуна қувваи шиноварро ҳисоб кардан мумкин аст: 12 қадам (бо акс) - Маслиҳатҳои

Роҳҳои ҳисоб кардани қувваи шиновар - Маслиҳатҳои

Мундариҷа

Қадамҳо
Маслиҳат
Чӣ ба шумо лозим аст

Қувваи шинокунанда қувваест, ки ба ҷисми дар моеъ ғарқшуда дар самти муқобили вазнинӣ таъсир мекунад. Ҳангоми ҷойгир кардани ашё дар моеъ, вазни ашё моеъро (моеъ ё газ) зер мекунад, дар ҳоле ки ҳавасмандкунӣ ашёро ба самти муқобили вазнинӣ тела медиҳад. Умуман, ин тавонмандиро бо ёрии муодилаҳо ҳисоб кардан мумкин аст Ф._б = V_С × D × g, ки дар он Ф._б чустучу аст, В._С ҳаҷми қисми ғарқшуда, D зичии моеъи атрофи предмет ва g вазнинӣ мебошад. Барои фаҳмидани тарзи муайянкунии ҳузури ҷисм аз Қадами 1 дар зер оғоз кунед.

Қадамҳо

Усули 1 аз 2: Муодилаи қувваи шиноварро истифода баред

Ҳаҷмро ёбед қисми ғарқшудаи ашё. Нишондиҳандае, ки ба ашё таъсир мекунад, бо қисми ҳаҷми зериобии объект бевосита робита дорад. Ба ибораи дигар, ғарқ шудани ҷисми сахт ҳар қадаре ки калонтар бошад, ба он таъсир мекунад. Яъне, ҳатто агар ашё комилан дар моеъ ғарқ шуда бошад ҳам, дар болои он як тобиш амал мекунад. Барои оғоз кардани ҳисобкунии қувваи болорсозӣ, ки ба ҷисм таъсир мекунад, қадами аввал одатан муайян кардани ҳаҷми ҳаҷмест, ки дар моеъ тар карда шудааст. Дар муодилаи қувваи шинокунанда ин қимат бояд бо м навишта шавад.
- Барои ашёе, ки пурра ба моеъ ғарқ шудааст, ҳаҷми зери об ба ҳаҷми худи ҷисм баробар хоҳад буд. Барои болоии моеъ мо танҳо ҳиссаи ҳаҷмро аз сатҳи моеъ баррасӣ мекунем.
- Масалан, биёед бигӯем, ки мо тобишеро пайдо кунем, ки ба тӯби резинии дар об шинокунанда таъсир мекунад. Агар тӯб курраи комилест, ки диаметри 1 м бошад ва он дақиқан бо нисфи зери об шино кунад, мо метавонем ҳаҷми қисми ғарқшударо бо роҳи ҳисоб кардани ҳаҷми тамоми тӯб ва тақсим кардани он пайдо кунем. Азбаски ҳаҷми кура (4/3) π (радиус) аст, мо ҳаҷми тӯбро (4/3) π (0,5) = 0,524 м дорем. 0.524 / 2 = 0.262 м ғарқ шуд.
Зичии моеъро ёбед. Қадами навбатии дарёфти қувваи шиновар муайян кардани зичии (бо кг / м) моеъи атроф мебошад. Зичӣ миқдорест, ки бо таносуби массаи модда ё модда ба ҳаҷми мувофиқи он чен карда мешавад. Барои ду ашёи ҳаҷми баробар ашёи зичии баландтар вазнинтар хоҳад буд. Қоидаи умумӣ аз он иборат аст, ки зичии моеъ ҳар қадар зиёд бошад, тавоноии зиёдтар ба ҷисми ба он ғарқшаванда бештар мешавад. Бо моеъҳо, одатан роҳи осонтарини муайян кардани зичӣ тавассути маълумотномаҳо мебошад.
- Дар мисоли боло, тӯб дар об шино мекунад. Адабиёти омӯзишӣ ба мо мегӯяд, ки об зичии мушаххас дорад 1000 кг / м.
- Зичии бисёр моеъҳои маъмул дар адабиёти техникӣ оварда шудааст. Шумо метавонед ин рӯйхатро дар инҷо пайдо кунед.
Ҷозибаро пайдо кунед (ё қувваи дигаре дар самти поён). Ҷисм ғарқ шавад ё дар моеъ шино кунад, он ҳамеша зери таъсири ҷозиба аст. Дар асл, ин доимии қувваи поёнрав дар бораи он аст 9.81 Ньютон / килограмм. Аммо, дар ҳолатҳое, ки ба моеъ қувваи дигаре таъсир мекунад ва ҷисм дар он ғарқ мешавад, ба монанди қувваи радиал, мо низ бояд ин қувваро ҳангоми ҳисоб кардани қувваи умумии "ба поён" барои тамоми система ба назар гирем.
- Дар мисоли боло, агар мо як системаи статикии муқаррарӣ дошта бошем, пас чунин тахмин кардан мумкин аст, ки ягона қувваи ба поён таъсиркунанда ба моеъ ва бадан вазнинии стандартӣ аст - 9.81 Ньютон / килограмм.
Ҳаҷмро бо зичӣ ва вазнинӣ зарб кунед. Вақте ки шумо барои ҳаҷми ашё (бо м), зичии моеъ (бо кг / м) ва вазнинӣ (ё қувваи ба поён нигаронидашудаи системаи Нютон / Килограмм) қиматҳо доред, ёфтани қувваи шиновар осон мешавад. . Барои ёфтани қувваи шинокунанда дар Нютон инҳоро танҳо се маротиба афзоиш диҳед.
- Масъалаи мисолро бо гузоштани қиматҳо ба муодилаи F ҳал кунед_б = V_С × D × g. Ф._б = 0.262 м × 1000 кг / м × 9.81 Н / кг = 2,570 Ньютон. Воҳидҳои дигар ҳамдигарро нест карда, танҳо воҳиди Нютонро мемонданд.
Муайян кунед, ки иншоот шинокунанда аст ё не, бо муқоиса бо вазнинӣ. Бо истифодаи муодилаи баландшавӣ, шумо ба осонӣ қувваеро пайдо мекунед, ки ҷисмро аз моеъ берун мекунад. Аммо, шумо инчунин метавонед муайян кунед, ки оё мавод дар моеъ шино мекунад ё ғарқ мешавад, агар шумо як қадами иловагӣ гузоред. Қувваи шиновареро, ки ба тамоми бадан таъсир мекунад, ёбед (яъне тамоми ҳаҷми ҷисми V -ро истифода баред)_С), пас вазнинии ҷисмро ба воситаи муодилаи G = (массаи ҷисм) (9,81 м / с) ҷалб кунед. Агар қувваи шиновар аз вазнинӣ зиёдтар бошад, объект шино мекунад. Аз тарафи дигар, агар вазнинӣ зиёдтар бошад, он гоҳ объект ғарқ мешавад. Агар ин ду қувва баробар бошанд, пас мо инро мегӯем боздошта шуд.
- Ҷисми боздошта дар болои об шино намекунад ё ҳангоми об ба қаър ғарқ намешавад. Он дар моеъи байни сатҳ ва поён боздошта мешавад.
- Масалан, биёед мехоҳем бидонем, ки оё сандуқи чӯбии силиндрии 20 кг бо диаметри 0,75 метр ва баландии 1,25 метр метавонад дар об шино кунад ё не. Мо барои ин мушкилот бояд якчанд қадамро иҷро кунем:
  - Аввалан, ёфтани ҳаҷм бо истифодаи формулаи ҳаҷми силиндр V = π (радиус) (баландӣ). V = π (0.375) (1.25) = 0.55 м.
  - Сипас, бо назардошти он ки мо вазнинии стандартӣ ва зичии обро медонем, барои қувваи шиноваре, ки ба зарф таъсир мекунад, ҳал мекунем. 0,55 м × 1000 кг / м × 9,81 Н / кг = 5,395.5 Нютон.
  - Ҳоло мо бояд вазнинии дар сандуқи чӯбӣ таъсирбударо ёбем. G = (20 кг) (9,81 м / с) = 196.2 Нютон. Ин натиҷа нисбат ба қувваи ҷозиба хеле хурдтар аст, бинобар ин зарф шино мекунад.
Ҳангоме ки моеъ газ аст, ҳамон ҳисобро истифода баред. Ҳангоми ҳалли масъалаҳо бо баландшавӣ фаромӯш накунед, ки моеъ ҳатман моеъ шуданӣ нест. Газ инчунин моеъ ҳисобида мешавад, гарчанде ки он дар муқоиса бо дигар намудҳои модда зичии хеле хурд дорад ва он метавонад то ҳол баъзе ашёи шинокунандаи онро дафъ кунад. Ҳубобии гелий далели ин гуфтаҳост. Азбаски гелий дар ҳубоб назар ба моеъи атрофи он (ҳаво) сабуктар аст, ҳубоб парида меравад! таблиғ

Усули 2 аз 2: Таҷрибаи оддиро оид ба қувваи шинокунанда анҷом диҳед

Як косаи хурдро дар як косаи калонтар гузоред. Бо ҳамагӣ якчанд ашё дар хона, шумо метавонед таъсири амалҳои болдоршударо дар амал ба осонӣ бубинед. Дар ин таҷриба, мо нишон медиҳем, ки вақте ҷисм зери об мондааст, он таъсири эффектро мегирад, зеро он ҷои ҳаҷми моеъро мегирад, ки ба ҳаҷми ҷисми зериобӣ баробар аст. Дар ҷараёни гузаронидани таҷрибаҳо мо инчунин нишон медиҳем, ки чӣ гуна қувваи шинокунандаи объектро дар амалия пайдо кардан мумкин аст. Аввалан шумо як контейнери хурди бесапо, ба монанди коса ё пиёла, ба зарфи калонтар, ба монанди косаи калон ё сатил об ҷойгир кунед.
Контейнери хурди аз канор то обро пур кунед. Шумо бояд обро ба канор наздик накарда, резед. Дар ин қадам эҳтиёт бошед! Агар шумо ба пур шудани об иҷозат диҳед, шумо бояд зарфи калонро пурра холӣ кунед ва пас аз нав оғоз кунед.
- Барои ин таҷриба, мо фарз мекунем, ки об зичии 1000 кг / м бошад. Агар шумо намакоб ё моеъи тамоман дигарро истифода набаред, аксари обҳо зичии худро ба ин нишондиҳанда наздик доранд, ба натиҷаҳо таъсир намерасонанд.
- Агар шумо дрипер дошта бошед, шумо метавонед онро барои ба зарфҳои дарунӣ об андохтан истифода баред, то сатҳи об то дами канор бошад.
Объекти хурдро ғӯтонед. Сипас, ашёеро ҷустуҷӯ кунед, ки ба зарфе хурд бидуни зарари об қулай бошад. Вазни дар як кило ин ашёро пайдо кунед (шумо бояд миқёсро барои хониш бо грамм истифода баред ва пас онро ба кило мубаддал кунед). Сипас ашёро оҳиста ба об зер кунед ва ангушти худро тар накунед, то он даме ки шино кардан сар мешавад ё шумо базӯр нигоҳ дошта метавонед ва пас ашёро раҳо кунед. Шумо бояд каме аз канори контейнери дохилӣ ба зарфи берунӣ рехта шудани обро бинед.
- Барои ин мисол, биёед бигӯем, ки мо як мошини лӯхтакчаи 0,05 кг-ро ба зарфи дохили он пахш мекунем. Барои ҳисоб кардани баландшавӣ ба мо лозим нест, ки ҳаҷми мошинро донем, зеро дар қадами оянда хоҳем донист.
Зиёд шудани обро ҷамъоварӣ ва чен кунед. Ҳангоми ба об зер кардани чизе, он ҷои каме обро мегирад - дар акси ҳол барои шумо ҷойе нест, ки онро ба об ғӯтонед. Вақте ки он обро аз қатор берун мекунад, онро дафъ мекунад ва баландшавӣ ба вуҷуд меорад. Оби рехтаро аз зарфи дарунӣ гиред ва ба косаи хурди андозагирӣ бирезед. Ҳаҷми об дар коса бояд ба ҳаҷми ашёи зериобӣ баробар бошад.
- Ба ибораи дигар, агар иншоот шино кунад, ҳаҷми оби лабрез ба ҳаҷми ашёи зери об мондашуда баробар мешавад. Агар ашё ғарқ шавад, ҳаҷми обхезӣ ба ҳаҷми тамоми ашё баробар мешавад.
Миқдори оби рехтаро ҳисоб кунед. Азбаски шумо зичии обро медонед ва ҳаҷми обро дар косаи ченкунӣ чен карда метавонед, шумо ҳаҷми обро ҳисоб мекунед. Ҳаҷмро ба м табдил диҳед (табдилдиҳандаи воҳиди онлайн, ба монанди ин метавонад дар ин ҷо кӯмак кунад) ва онро ба зичии об (1000 кг / м) зарб кунед.
- Дар мисоли боло, фарз кунед, ки мошини бозича дар зарфи дохили он ғарқ шудааст ва тақрибан 2 қошуқ (0,00003 м) обро ишғол мекунад. Барои пайдо кардани массаи об, онро бо зичӣ зарб кунед: 1000 кг / м × 0,00003 м = 0,03 кг.
Ҳаҷми оби ҷой ивазшуда ва массаи ашёро муқоиса кунед. Ҳоло, ки шумо оммаҳои обҳои ҳам зершуда ва ҳам ҷойнишинро медонед, ин ду арзишро муқоиса кунед. Агар массаи ашё аз ҳаҷми обҳои ҷойивазшуда зиёдтар бошад, ашё ғарқ мешавад. Аз тарафи дигар, агар ҳаҷми обҳои кӯчонидашуда зиёдтар бошанд, пас объект шино мекунад. Ин принсипи болобардорӣ дар амал аст - барои ҷисми шиновар он бояд массаи обро аз массаи худи ҷисм зиёдтар ҷойгузин кунад.
- Аз ин рӯ, массаи сабук, вале ҳаҷми калонтарин онҳо беҳтарин объектҳои шинокунанда мебошанд. Ин хосият нишон медиҳад, ки объектҳои нахӯрад метавонанд хеле хуб шино кунанд. Биёед ба заврақ назар андозем - он хуб шино мекунад, зеро дар дохили он чуқур аст, аз ин рӯ он метавонад оби зиёдеро гирад, аммо массаи он чандон вазнин нест. Агар заврақ дар дохили ғафс мебуд, хуб шино карда наметавонист.
- Дар мисоли боло, воситаи нақлиёт бо массаи 0,05 кг аз ҳаҷми обе, ки 0,03 кг кӯчонидааст, зиёдтар аст. Ин ба он чизе, ки мо мушоҳида мекунем, мувофиқат мекунад: мошин ғарқ шудааст.
таблиғ