හමුදා සූත්රය. ශක්තිය - සූත්රය (භෞතික විද්යාව)

"බලයේ" යන වචනය එතරම් පුළුල් වන අතර පැහැදිලි සංකල්පයක් ලබා දීම ප්රායෝගිකව අපහසු කාර්යයකි. මාංශ පේශි ශක්තියේ ශක්තියට අනුව විවිධාකාර සංකල්පයන් ආවරණය කර නොගනී. භෞතික පදාර්ථයක් ලෙස සැලකෙන බලය පැහැදිලිව අර්ථ දැක්වී ඇති අර්ථය සහ නිර්වචනයයි. මෙම බල සූත්රයේ ගණිතමය මොඩියුලය නිර්වචනය කරයි: මූලික පරාමිතීන් මත බලය රඳා පවතී.

බලගතු පර්යේෂන ඉතිහාසය පරාමිතීන් මත යැපීම සහ රඳා පැවැත්ම පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක සාධකය ඇතුළත් වේ.

භෞතික විද්යාවේ ශක්තිය

ශක්තිය යනු ශරීරයේ අන්තර් ක්රියාකාරීත්වයයි. එකිනෙකා මත ශරීරයේ අන්යෝන්ය ක්රියාකාරිත්වය සම්පූර්ණයෙන්ම විස්තර කරන්නේ ශරීරයේ ප්රවේගය හෝ විරූපණයෙහි වෙනස සමග සම්බන්ධ ක්රියාවලියයි.

භෞතික ප්රමාණ ලෙස බලයට මිනුම් ඒකකයක් ඇත (SI ක්රමය - නිව්ටන්) සහ එහි මැනීම සඳහා ඩීසාප්ටර් වේ. සිෙලෝමීටරෙය් මූලධර්මය පදනම්ව, ශරීරය මත ක්රියා කරන බලය සංසන්දනය කිරීම, ඩිඑන්ඩීෙමෝමීටරයේ වසන්ත බලය සමඟ.

1 නියොන් හි බලයක් සඳහා බලයක් අනුගමනය කරනු ලැබේ, 1 කිලෝ ස්කන්ධය සහිත සිරුරක් තත්පර 1 කින් 1 m ට එහි ප්රවේගය වෙනස් වේ.

බලය නිපදවන ද්රව්ය ප්රමාණය තීරණය කරනු ලබන්නේ:

• ක්රියාකාරී දිශානතිය;
• අයදුම් කිරීමේ ලක්ෂ්යය;
• මොඩියුලය, නිරපේක්ෂ වටිනාකම.

අන්තර්ක්රියා විස්තර කිරීම, ඔබ විසින් මෙම පරාමිතීන් නියම කළ යුතුය.

ස්වාභාවික අන්තර්ක්රියා වර්ග: ගුරුත්වජ, විද්යුත් චුම්බක, ශක්තිමත්, දුර්වල. ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයන් ( ස්කන්ධය සහිත විශ්වීය ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය - ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය) පවතින නිසා ඕනෑම ස්කන්ධයක් සහිත ඕනෑම ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රයක බලපෑම. ගුරුත්වාකර්ෂණ පිළිබඳ පරීක්ෂණ මේ දක්වා අවසන් කර නොමැත. ක්ෂේත්රයේ මූලාශ්රය සොයා ගැනීමට තවමත් නොහැකි ය.

පරමාණු වල විද්යුත් චුම්භක අන්තර්ක්රියා නිසා ඇතිවන බලවේග විශාල වශයෙන් ඇතිවේ.

පීඩනය

ශරීරය පෘථිවිය සමඟ ක්රියා කරන විට එය මතුපිටට පීඩනය යොදවයි. පීඩනයෙහි බලයේ ස්වරූපය: P = mg, සිරුරේ ස්කන්ධය (m) විසින් තීරණය කරනු ලැබේ. නිදහස් වැටීම (g) පෘථිවියේ විවිධ අක්ෂාංශවල වෙනස් අගයන් තිබේ.

ආධාරකයේ ඇතිවන ප්රත්යාස්ථ බලයට දිශාවට සරල පීඩන බලයක් මූර්ඡව හා ප්රතිවිරුද්ධ වේ. සිරුරේ චලනය මත මෙම නඩුවේ යෙදෙන බලවේගය වෙනස් වේ.

ශරීරයේ බර වෙනස් වීම

පෘථිවිය සමඟ අන්තර් ක්රියාකාරීත්වය හේතුවෙන් ශරීරයේ ක්රියාකාරීත්වය ශරීරයේ බර ලෙස හැඳින්වේ. සිරුරේ බර ප්රමාණය සිරස් දිශාවට චලනය කිරීමේ ත්වරණය මත රඳා පවතී. ත්වරණ දිශාවට නිදහස් වැටීමේ ත්වරණයට ප්රතිවිරුද්ධව ඇති විට, බර වැඩි වීම නිරීක්ෂණය වේ. ශරීරයේ ත්වරණය නිදහස් වැටීමෙන් දිශාවටම ගැලපෙන්නේ නම්, ශරීරයේ බර අඩු වේ. නිදසුනක් වශයෙන්, කඳු නැගීමේ උස්සානකයක සිටියදී, නැඟීම ආරම්භයේ දී පුද්ගලයකු යම්කිසි වරප්රසාදයක් දිනා ගනී. ඔහුගේ ස්කන්ධය වෙනස් වන බව පැවසීම අවශ්ය නොවේ. ඒ සමගම අපි "ශරීර බර" සහ එහි "ස්කන්ධය" යන සංකල්ප බෙදාහදා ගනී.

ප්රත්යාස්ථතාව පිළිබඳ ශක්තිය

ශරීරයේ හැඩය (එහි විරූපණය) වෙනස් වන විට, සිරුරේ මුල් ස්වරූපය වෙත නැවත සිරුරට ඇතිවන බලයක් පෙනේ. මෙම බලය "ප්රත්යාස්ථතාවයේ ශක්තිය" ලබා දෙන ලදි. එය හටගනු ලබන්නේ අංශු වල විද්යුත් අන්තර් ක්රියාකාරිත්වය නිසාය.

සරලම විරූපණය සලකා බලන්න: දිගු කිරීම හා හැකිලීම. විස්තාරණය කිරීම ශරීරයේ රේඛීය මානයන් ඉහළ යාමත් සමඟ සංකෝචනය අඩු වේ. මෙම ක්රියාදාමය ගුනාංගීකරනය කිරීම ශරීරයේ දික් වීමයි. "X" මගින් එය සලකුණු කරන්න. ප්රත්යාස්ථ බලකා සූත්රය සෘජුවම සම්බන්ධ වන්නේ දිගු වීමයි. විරූපණයට ලක් වන සෑම ශරීරයක්ම එහි ජ්යාමිතික සහ භෞතික පරාමිතීන් ඇත. ශරීරයේ ගුණ හා ප්රබල ද්රව්යය මත ප්රත්යාස්ථ විකෘත ප්රතිරෝධය රඳා පවතී නම්, ප්රත්යාස්ථතා සංගුණකය විසින් තීරණය කරනු ලැබේ, එය දෘඪතාව (k) ලෙස හැඳින්වේ.

ප්රත්යාස්ථ ප්රතික්රියාවේ ගණිතමය ආකෘතිය හූක්ගේ නීතිය විසින් විස්තර කර ඇත.

සිරුරේ විරූපණය වීමෙන් ඇතිවන බලවේගය එහි සිරුරේ සෘජු සමානුපාතික වේ. ශරීරයේ එක් එක් කොටස්වල විස්ථාපනය කිරීමේ දිශාවට යොමු කෙරේ.

• F _y = -kx (දෛශික අංකනය තුල).

"-" සලකුණ විරූපණය හා බලයේ දිශාවට විරුද්ධ දෙයකි.

ස්කාලීය ආකාරයෙන්, ඍණ ලකුණක් නැත. ප්රත්යාස්ථ බලයක්, පහත දැක්වෙන ආකාරයේ සූත්රය F _y = kx, ප්රත්යාස්ථ විකෘති සඳහා භාවිතා වේ.

ධාරාවකින් චුම්බක ක්ෂේත්රයක් අන්තර් ක්රියා කිරීම

සෘජු ධාරාව මත චුම්භක ක්ෂේත්රයේ බලපෑම ආමර් නීතිය මගින් විස්තර කෙරේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, චුම්බක ක්ෂේත්රයේ එහි ඇති ධාරාවකින් සන්නායකයක් ක්රියා කරන බලවේගය ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ.

චලනය වන විද්යුත් ආරෝපණයක් ඇති චුම්බක ක්ෂේත්රයක අන්තර් ක්රියාව බලහත්කාරිත්වයට හේතු වේ. F = IBlsinα ආකෘතියේ ආමර් බලකාය (B = 1), චුම්බක ප්රේරණය (B) චුම්බක ප්රේරණය මත , සන්නායකයේ ක්රියාකාරී කොටසෙහි (දිගුව), සන්නායකයේ ධාරාව (I) සහ ධාරාව සහ චුම්බක ප්රේරණය අතර කෝණය රඳා පවතී.

අවසාන යැපීම නිසා, සන්නායකය භ්රමණය වන විට හෝ ධාරාවෙහි දිශාව වෙනස් වන විට චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ක්රියාකාරී දෛවය වෙනස් කළ හැකිය. වම් අත නීතිය මඟින් ක්රියාවෙහි දිශාව නියම කිරීමට ඉඩ සලසයි. වම් අත පිහිටුවන ලද්දේ චුම්බක ප්රේරණය වන දෛශිකය තුළටය. එමගින් ඇඟිලි හතරේ පරිවාරකයේ ධාරාව දිගේ යොමු කරනු ලැබේ. ඉන්පසු 90 ^° මගින් විස්ථාපනය කරන ලද අඟලක් චුම්බක ක්ෂේත්රයේ දිශාව පෙන්නුම් කරයි.

මිනිසා විසින් මෙම බලපෑම භාවිතා කිරීම උදාහරණයක් ලෙස, විදුලි මෝටර තුළ. රොටර් වල භ්රමණය බලගතු විද්යුත් චුම්බකයකින් නිර්මාණය කරන ලද චුම්බක ක්ෂේත්රයකි. බල ඇණවුම් මඟින් ඔබට එන්ජින් බලය වෙනස් කිරීමේ හැකියාව තීරණය කළ හැකිය. වත්මන් ශක්තිය හෝ ක්ෂේත්ර ප්රමාණය වැඩි කිරීමත් සමග, එන්ජිම බලය වැඩි කිරීම සඳහා බලපායි.

අංශු ගමන්

මූලද්රව්ය අංශු අධ්යයනය කිරීමේ දී ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂවල බහුලව භාවිතා වන චුම්භක ක්ෂේත්රයක අන්තර්ක්රියාව පුළුල් ලෙස භාවිතා වේ.

මෙම නඩුවේ ක්ෂේත්රයේ ක්රියාකාරීත්වය ලෝරන්ට් බල ලෙස හඳුන්වන බලය පෙනුම හේතු වේ. ආරෝපිත අංශුවක් කිසියම් ප්රවේගයකින් ගමන් කරන ලොරෙන්ට් බලයක් විසින් චුම්බක ක්ෂේත්රයට පහර දෙන විට , F = vBqsinα ආකෘතියේ ඇති සූත්රය, අංශුව චලනය දිගේ ගමන් කරයි.

මෙම ගණිතමය ආකෘතියෙහි v යනු අංශකයක ප්රවේග මොඩියුලය වන q යනු විද්යුත් චුම්භකත්වයයි, B යනු චුම්බක ප්රේරණය වන අතර α යනු ප්රවේගයේ සහ චුම්බක ප්රේරණය අතර උපත අතර කෝණය.

අංශුව 90 ^{° ක} එකිනෙකට භ්රමණය වන බලය සහ වේගය අනුව චක්රයක් වටා චලනයක (හෝ චක්රයේ චාපයක්) ගමන් කරයි. රේඛීය ප්රවේගය දිශාව වෙනස් කිරීම ත්වරණයේ පෙනුම හේතු වේ.

ඉහළින් සලකා බලනු ලබන වම් පැත්ත ද ලොරෙන්ට්ස් බලයේ අධ්යයනයෙහි ද සිදු වේ. වම් අත තැබිය හැකි පරිදි චුම්බක උත්තේජක දෛශිකය තුලට එළඹෙන පරිදි, රේඛාව තුල දිගු දිගු ඇඟිලි හතරක්, ධන ආරෝපිත අංශුවේ ප්රවේගය දිගේ දිගේ දිගේ 90 ^° බලයේ ක්රියාකාරිත්වයේ දිශාව පෙන්වයි.

ප්ලාස්මාවේ ගැටළු

චුම්භක ක්ෂේත්රයේ හා ද්රව්යයේ අන්තර්ක්රියා සයිල්රොට්රෝන වලදී භාවිතා වේ. ප්ලාස්මා විද්යාගාර අධ්යයන සමග ගැටළු සංවෘත නෞකාවල එය රඳවා ගැනීමට ඉඩ නොදේ. අධික ලෙස අයනීකෘත වායුවක් පවතින්නේ අධික උෂ්ණත්වවලදී පමණි. ප්ලාස්මා එක් ස්ථානයක එක් ස්ථානයක තබා ගැනීම සඳහා චුම්බක ක්ෂේත්රයක් මගින් එය වළල්ලේ වායුව කපා හැරිය හැකිය. චුම්බක ක්ෂේත්ර මගින් සන්නායක තාප න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා අධ්යයනය කළ හැකි අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වයේ ප්ලාස්මා ස්පන්ධයට ඇලවීම.

අයනීකෘත වායුවක ස්වභාවික තත්වයන් වලදී චුම්බක ක්ෂේත්රයක ක්රියාකාරිත්වය පිළිබඳ උදාහරණයක් වන්නේ Polar Lights. පෘථිවියේ මතුපිටට වඩා කිලෝ මීටර් 100 ක උන්නතාංශයක පිහිටි ආක්ටික් කවය ඉක්මවා මෙම අතිඋත්පාදක කථාව නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ. විසිවන සියවසේදී ගුප්ත වර්ණකාරී ගෑස් වායුවක් විස්තර කළ හැක්කේ එය පමණි. ධ්රැව අසල ඇති චුම්බක ක්ෂේත්රය වායු සුළං වායුගෝලයට ඇතුල්වීම වැළැක්විය නොහැකිය. චුම්බක උත්තේජක රේඛාව ඔස්සේ දිශාවෙන් ක්රියා කරන විකිරණ වඩාත් ක්රියාකාරී විකිරණය මගින් වායුගෝලයේ අයනීකරණය වීමට හේතු වේ.

ආරෝපිත චලනය සමග සංෙයෝජිත සංසිද්ධිය

ඓතිහාසිකව, කොන්දොස්තරයේ වත්මන් ප්රවාහය ලෙස ගලායන ප්රධාන අගය වර්තමාන ශක්තිය ලෙස හැඳින්වේ. මෙම සංකල්පය භෞතික විද්යාව සමග කිසිදු සම්බන්ධයක් නොමැති බව සිත්ගන්නා කරුණකි. වත්මන් ශක්තිය, සන්නායකයේ හරස්කඩ හරහා ඒකක කාලයක් සඳහා ගලායන ආරෝපණ, පෙනෙන පරිදි:

• I = q / t, t යනු ආරෝපණ අවස්ථාවේදී q වේ.

ඇත්ත වශයෙන්ම වත්මන් ශක්තිය වන්නේ ආරෝපණයේ විශාලත්වයයි. එහි මිනුම් ඒකකයේ Ampere (A), N.

බලය ක්රියාත්මක කිරීම

ද්රව්යය සඳහා බලකාය ක්රියාකාරීත්වය සමග කාර්ය සාධනයයි. බලහත්කාරය යනු එහි ක්රියාකාරිත්වය හරහා ගමන් කරන ව්යාපාරය සඳහා බලය සඳහා නිපදවන නිෂ්පාදිතය සහ සංඛ්යාත්මකව භෞතික ප්රමානයයි. බලය සහ විස්ථාපන දිශාවන් අතර කෝණය කොසයින් වේ.

බලයේ අවශ්ය කාර්යය A = FScosα ආකෘතියේ ඇත, බලයේ විශාලත්වය.

ශරීරයේ ක්රියාකාරිත්වය සමඟ ශරීරයේ වේගයේ හෝ විරූපණයෙහි වෙනසක් සිදු වේ. මෙය බලශක්ති ප්රභවයන් සමග එකට සිදුවන වෙනස්කම් පෙන්නුම් කරයි. බලය ක්රියාත්මක කිරීම ඍජුවම රඳා පවතී.