Txij thaum ub los, noob neej tau nrhiav kev los pab txhawb lawv lub cev. Cov txheej txheem yooj yim tau dhau los ua ib txoj hauv kev los daws qhov teeb meem no. Kab lus no tham txog cov kev tsim kho xws li qib thiab thaiv, nrog rau cov txheej txheem ntawm levers thiab blocks.
Dab tsi yog leverage thiab thaum twg nws siv?
Tej zaum txhua tus tau paub txog cov txheej txheem yooj yim no txij li thaum yau. Nyob rau hauv physics, ib tug lever yog ib tug ua ke ntawm ib tug nqaj (rod, board) thiab ib tug txhawb nqa. Ua haujlwm raws li lub zog rau kev nqa qhov hnyav lossis sib txuas lus nrawm rau lub cev. Nyob ntawm txoj hauj lwm ntawm kev txhawb nqa nyob rau hauv lub beam, lub lever tuaj yeem ua rau muaj kev nce hauv kev quab yuam lossis hauv kev txav ntawm kev thauj khoom. Nws yuav tsum tau hais tias lub zog tsis ua rau txo qis hauv kev ua haujlwm raws li lub cev muaj nuj nqis, nws tsuas yog tso cai rau koj rov faib nws qhov kev ua tiav hauv txoj kev yooj yim.
Tus txiv neej tau siv lub zog ntev ntev. Yog li, muaj pov thawj tias nws tau siv los ntawm cov neeg Iyiv thaum ub hauv kev tsim cov pyramids. Thawj qhov kev piav qhia txog lej ntawm cov nyhuv ntawm lub zog hnub rov qab mus rau xyoo pua 3 BC thiab belongs rau Archimedes. Kev piav qhia niaj hnub ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm cov txheej txheem no suav nroglub tswv yim ntawm lub sij hawm ntawm quab yuam tshwm sim nyob rau hauv lub xyoo pua 17th, thaum lub sij hawm tsim ntawm Newton's classical mechanics.
Lever txoj cai
lub zog ua haujlwm li cas? Lo lus teb rau lo lus nug no yog muaj nyob rau hauv lub tswv yim ntawm lub sij hawm ntawm quab yuam. Cov tom kawg yog hu ua tus nqi, uas tau txais los ntawm kev sib npaug ntawm caj npab ntawm lub zog los ntawm nws cov qauv, uas yog:
M=Fd
caj npab ntawm quab yuam d yog qhov kev ncua deb ntawm lub fulcrum mus rau qhov kev thov ntawm quab yuam F.
Thaum lub zog ua nws txoj haujlwm, muaj peb lub zog sib txawv ua rau nws:
- quab yuam sab nraud, piv txwv li, los ntawm ib tus neeg;
- qhov hnyav ntawm lub nra uas tus neeg nrhiav txav nrog lub zog;
- kev tawm tsam ntawm kev txhawb nqa ua los ntawm sab ntawm kev txhawb nqa mus rau qib nqaj.
Cov tshuaj tiv thaiv ntawm kev txhawb nqa sib npaug ntawm ob lub zog, yog li lub zog tsis txav mus tom ntej hauv qhov chaw. Txhawm rau kom nws tsis tuaj yeem ua qhov kev sib hloov, nws yog qhov tsim nyog kom cov lej ntawm txhua lub sijhawm ntawm lub zog sib npaug rau xoom. Lub sijhawm ntawm lub zog yog ib txwm ntsuas txheeb ze rau qee qhov axis. Hauv qhov no, qhov axis no yog qhov fulcrum. Nrog rau qhov kev xaiv ntawm axis, lub xub pwg nyom ntawm qhov kev txiav txim ntawm cov tshuaj tiv thaiv quab yuam ntawm kev txhawb nqa yuav sib npaug rau xoom, uas yog, qhov quab yuam no tsim lub sijhawm xoom. Daim duab hauv qab no qhia tau hais tias ib lub zog ntawm thawj hom. Cov xub kos rau sab nraud quab yuam F thiab qhov hnyav ntawm qhov load R.
Sau qhov suav ntawm lub sijhawm rau cov rog no, peb muaj:
RdR+ (-FdF)=0
Kev sib npaug rau xoom ntawm qhov sib npaug ntawm lub sijhawm ua kom tsis muaj kev sib hloov ntawm lub caj npab. Momentquab yuam F raug coj los nrog lub cim tsis zoo vim tias lub zog no zoo li tig lub zog ntawm lub moos, thaum lub zog R nyiam ua qhov no tig rov qab.
Kev sau cov lus no hauv cov ntaub ntawv hauv qab no, peb tau txais cov xwm txheej sib npaug rau lub zog:
RdR=FdF;
dR/dF=F/R
Peb tau txais cov ntawv sau sib npaug siv lub tswv yim ntawm lub sijhawm quab yuam. Nyob rau hauv lub xyoo pua III BC. e. Cov kws tshawb fawb Greek tsis paub txog lub tswv yim ntawm lub cev no, txawm li cas los xij, Archimedes tau tsim muaj kev sib raug zoo ntawm qhov sib piv ntawm cov rog ua rau ntawm caj npab ntawm lub zog thiab qhov ntev ntawm cov caj npab los ntawm kev sim soj ntsuam.
Cov kev sib npaug uas tau sau tseg qhia tias qhov txo qis ntawm caj npab dR ua rau muaj qhov tshwm sim ntawm kev nqa qhov hnyav loj nrog kev pab ntawm lub zog me me F thiab a long arm dF R cargo.
Dab tsi yog qhov thaiv hauv physics?
Block yog lwm txoj hauv kev yooj yim, uas yog ib puag ncig lub tog raj kheej nrog lub zawj raws li ib puag ncig ntawm lub tog raj kheej. Lub furrow ua haujlwm ruaj ntseg hlua los yog saw. Lub block muaj axis ntawm kev sib hloov. Daim duab qhia ib qho piv txwv ntawm qhov thaiv uas qhia tau tias nws ua haujlwm li cas.
Qhov thaiv no hu ua tsau. Nws tsis ua kom muaj zog, tab sis tso cai rau koj hloov nws txoj kev coj.
Dhau li ntawm qhov thaiv ruaj khov, muaj qhov txav txav. Lub kaw lus txav tau thiab ruaj khov yog qhia hauv qab no.
Yog tias txoj cai ntawm lub sijhawm raug siv rau qhov system no, ces peb tau txaisqhov nce hauv lub zog yog ob zaug, tab sis tib lub sijhawm peb poob tib yam ntawm txoj kev (hauv daim duab F=60 N).
Qhov system ntawm levers thiab blocks
Raws li tau hais hauv kab lus dhau los, kev siv zog tuaj yeem siv los nce txoj hauv kev lossis lub zog, thaum thaiv tso cai rau koj kom tau txais lub zog thiab hloov pauv kev coj ua. Cov cuab yeej ntawm kev txiav txim siab yooj yim yog siv nyob rau hauv lub tshuab levers thiab blocks. Hauv cov tshuab no, txhua lub ntsiab lus siv qee qhov quab yuam thiab hloov mus rau lwm lub ntsiab kom peb tau txais lub zog qub raws li qhov tso tawm.
Qhov yooj yim ntawm kev ua haujlwm ntawm lub zog thiab qhov thaiv thiab qhov hloov pauv ntawm lawv cov qauv siv ua kom nws tuaj yeem tsim cov txheej txheem nyuaj los ntawm kev sib xyaw ua ke.
Piv txwv ntawm kev siv tshuab ntawm cov txheej txheem yooj yim
Qhov tseeb, txhua lub tshuab uas nyob ib puag ncig peb yog cov kab ke ntawm cov levers thiab thaiv. Nov yog cov piv txwv nto moo tshaj plaws:
- ntaus ntawv;
- piano;
- crane;
- folding scaffolding;
- kho lub txaj thiab rooj;
- ib txheej ntawm tib neeg cov pob txha, pob qij txha thiab cov leeg.
Yog tias lub zog tawm tswv yim hauv txhua lub tshuab tau paub, ces qhov kev tawm dag zog tuaj yeem suav tau los ntawm kev ua tiav txoj cai qib rau txhua lub hauv paus.
