Statics yog ib ceg ntawm cov physics niaj hnub no uas kawm txog cov xwm txheej rau lub cev thiab cov tshuab ua kom zoo sib xws. Yuav kom daws tau qhov teeb meem sib npaug, nws yog ib qho tseem ceeb kom paub tias qhov kev txhawb nqa cov tshuaj tiv thaiv yog dab tsi. Kab lus no tau mob siab rau kev txiav txim siab ntxaws txog qhov teeb meem no.
Newton txoj cai thib ob thiab thib peb
Ua ntej txiav txim siab lub ntsiab lus ntawm kev txhawb nqa lub zog, peb yuav tsum nco ntsoov tias dab tsi ua rau lub cev txav mus los.
Yog vim li cas rau qhov ua txhaum ntawm kev sib npaug ntawm cov khoom siv yog qhov ua rau lub cev ntawm sab nraud lossis sab hauv. Raws li qhov tshwm sim ntawm qhov kev ua no, lub cev tau txais ib qho kev nrawm, uas yog suav nrog kev sib npaug hauv qab no:
F=ma
Qhov kev nkag no hu ua Newton txoj cai thib ob. Ntawm no lub zog F yog qhov tshwm sim ntawm txhua lub zog ua rau lub cev.
Yog tias ib lub cev ua haujlwm nrog qee lub zog F1¯ ntawm lub cev thib ob, ces tus thib ob ua rau thawj tus nrog lub zog tiag tiag F 2 ¯, tab sis nws taw qhia qhov ntxeev dua F1¯. Qhov ntawd yog, kev sib npaug yog qhov tseeb:
F1¯=-F2¯
Qhov kev nkag no yog kev qhia lej rau Newton txoj cai thib peb.
Thaum daws teeb meem siv txoj cai no, cov tub ntxhais kawm feem ntau ua yuam kev piv rau cov tub rog no. Piv txwv li, tus nees rub lub laub, thaum tus nees ntawm lub laub thiab lub laub ntawm tus nees siv tib lub zog modulo. Vim li cas thiaj li tag nrho lub cev txav mus? Lo lus teb rau lo lus nug no tuaj yeem muab tau yog tias peb nco ntsoov tias ob lub zog no tau siv rau lub cev sib txawv, yog li lawv tsis sib npaug.
Kev txhawb nqa kev quab yuam
Ua ntej, cia peb muab lub cev txhais ntawm lub zog no, thiab tom qab ntawd peb yuav piav qhia nrog piv txwv tias nws ua haujlwm li cas. Yog li, lub zog ntawm cov tshuaj tiv thaiv ib txwm ntawm kev txhawb nqa yog lub zog uas ua rau lub cev los ntawm sab ntawm qhov chaw. Piv txwv li, peb muab ib khob dej rau ntawm lub rooj. Txhawm rau tiv thaiv lub iav los ntawm kev txav mus los nrog kev nrawm ntawm kev poob qis, lub rooj ua rau nws nrog lub zog sib npaug ntawm lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Qhov no yog qhov kev txhawb nqa. Nws feem ntau txhais los ntawm tsab ntawv N.
Force N yog tus nqi tiv tauj. Yog tias muaj kev sib cuag ntawm lub cev, ces nws ib txwm tshwm sim. Hauv qhov piv txwv saum toj no, tus nqi ntawm N yog sib npaug ntawm tus nqi tiag rau qhov hnyav ntawm lub cev. Txawm li cas los xij, qhov kev sib npaug no tsuas yog qhov tshwj xeeb xwb. Cov tshuaj tiv thaiv kev txhawb nqa thiab lub cev hnyav yog qhov sib txawv kiag li ntawm qhov sib txawv. Kev sib npaug ntawm lawv ib txwm raug ua txhaum cai thaum lub kaum sab xis ntawm kev hloov pauv ntawm lub dav hlau hloov, kev ua yeeb yam ntxiv tshwm sim, lossis thaum lub kaw lus txav ntawm tus nqi nrawm.
Force N yog hu ua ib txwmvim nws ib txwm taw tes rau ntawm lub dav hlau ntawm qhov chaw.
Yog tias peb tham txog Newton txoj cai thib peb, tom qab ntawd hauv qhov piv txwv saum toj no nrog ib khob dej ntawm lub rooj, qhov hnyav ntawm lub cev thiab lub zog ib txwm N tsis ua thiab cov tshuaj tiv thaiv, txij li lawv tau siv rau ob qho tib si. tib lub cev (iav dej).
Lub cev ua rau N
Raws li tau pom los saum toj no, cov tshuaj tiv thaiv ntawm kev txhawb nqa tiv thaiv kev nkag mus ntawm qee cov khib nyiab rau lwm tus. Vim li cas lub hwj chim no tshwm sim? Qhov laj thawj yog deformation. Txhua lub cev muaj zog nyob rau hauv tus ntawm lub load yog pib deformed elastically. Lub zog elastic nyhav rov qab los ntawm lub cev yav dhau los, yog li nws muaj cov nyhuv buoyant, uas tshwm sim nws tus kheej hauv daim ntawv ntawm kev txhawb nqa.
Yog tias peb xav txog qhov teeb meem ntawm qib atomic, ces qhov pom ntawm tus nqi N yog qhov tshwm sim ntawm Pauli txoj cai. Thaum atoms ze rau ib leeg me ntsis, lawv lub plhaub hluav taws xob pib sib tshooj, uas ua rau pom lub zog quab yuam.
Nws yuav zoo li coj txawv txawv rau ntau tus uas ib khob dej tuaj yeem deform lub rooj, tab sis nws yog. Qhov deformation me me uas nws tsis tuaj yeem pom ntawm qhov muag liab qab.
Yuav ua li cas xam quab yuam N?
Nws yuav tsum tau hais tam sim ntawd tias tsis muaj cov qauv qhia meej rau kev txhawb nqa kev quab yuam. Txawm li cas los xij, muaj cov txheej txheem uas tuaj yeem siv los txiav txim siab N rau txhua qhov kev cuam tshuam ntawm lub cev.
Txoj kev txiav txim siab tus nqi N yog raws li hauv qab no:
- ua ntej sau Newton txoj cai thib ob rau lub kaw lus, suav nrog txhua lub zog ua haujlwm hauv nws;
- nrhiav qhov tshwm sim ntawm txhua lub zog ntawm kev coj ua ntawm kev txhawb nqa cov tshuaj tiv thaiv;
- daws qhov tshwm sim Newton sib npaug hauv cov cim qhia yuav ua rau tus nqi xav tau N.
Thaum suav ua qhov sib npaug sib npaug, ib tus yuav tsum ua tib zoo thiab muab cov cim qhia ntawm lub zog ua haujlwm.
Koj tuaj yeem pom qhov kev txhawb nqa yog tias koj tsis siv lub tswvyim ntawm lub zog, tab sis lub tswvyim ntawm lawv lub sijhawm. Qhov kev nyiam ntawm lub sijhawm ntawm cov rog yog qhov ncaj ncees thiab yooj yim rau cov tshuab uas muaj cov ntsiab lus lossis axes ntawm kev sib hloov.
Tom ntej no, peb yuav muab ob qho piv txwv ntawm kev daws teeb meem uas peb yuav qhia yuav ua li cas siv Newton txoj cai thib ob thiab lub tswv yim ntawm lub sijhawm quab yuam kom pom tus nqi N.
Teeb meem nrog iav ntawm lub rooj
Qhov piv txwv no twb tau hais saum toj no. Nco ntsoov tias 250 ml yas beaker yog ntim nrog dej. Nws tau muab tso rau ntawm lub rooj, thiab ib phau ntawv hnyav 300 grams tau muab tso rau saum lub khob. Dab tsi yog qhov kev quab yuam ntawm lub rooj txhawb nqa?
Cia peb sau ib qho kev sib npaug dynamic. Peb muaj:
ma=P1+ P2- N
Ntawm no P1 thiab P2 yog qhov hnyav ntawm ib khob dej thiab phau ntawv, ntsig txog. Txij li thaum lub kaw lus nyob hauv qhov sib npaug, ces a=0. Xav tias qhov hnyav ntawm lub cev yog sib npaug ntawm lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus, thiab tseem tsis quav ntsej qhov loj ntawm lub khob yas, peb tau txais:
m1g + m2g - N=0=>
N=(m1+ m2)g
Muab tias qhov ntom ntawm cov dej yog 1 g / cm 3, thiab 1 ml yog sib npaug rau 1cm3, peb tau txais raws li cov qauv muab los uas lub zog N yog 5.4 newtons.
Teeb meem nrog lub rooj tsavxwm, ob qho kev txhawb nqa thiab kev thauj khoom
Ib lub rooj tsavxwm uas nws pawg tuaj yeem tsis saib xyuas nyob ntawm ob qho kev txhawb nqa. Qhov ntev ntawm lub rooj tsavxwm yog 2 meters. Yuav ua li cas cov tshuaj tiv thaiv ntawm txhua qhov kev txhawb nqa yog tias qhov hnyav ntawm 3 kg muab tso rau ntawm lub rooj tsavxwm hauv nruab nrab?
Ua ntej yuav mus rau qhov kev daws teeb meem, nws yog ib qho tsim nyog los qhia lub tswv yim ntawm lub sijhawm quab yuam. Nyob rau hauv physics, tus nqi no sib raug rau cov khoom ntawm lub zog thiab qhov ntev ntawm lub lever (qhov kev ncua deb ntawm lub point ntawm daim ntawv thov ntawm lub zog mus rau lub axis ntawm kev sib hloov). Lub kaw lus nrog lub axis ntawm kev sib hloov yuav nyob rau hauv equilibrium yog tias tag nrho lub sij hawm ntawm rog yog xoom.
Rov qab los rau peb txoj haujlwm, cia peb suav tag nrho lub sijhawm ntawm lub zog sib piv rau ib qho ntawm kev txhawb nqa (txoj cai). Cia peb qhia qhov ntev ntawm lub rooj tsavxwm nrog tsab ntawv L. Ces lub sij hawm ntawm lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub load yuav muab sib npaug rau:
M1=-mgL/2
Ntawm L/2 yog lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Qhov kos npe rho tawm tau tshwm sim vim lub sijhawm M1 tig rov ua dua.
Lub sijhawm ntawm qhov kev tawm tsam ntawm kev txhawb nqa yuav muab sib npaug rau:
M2=NL
Vim tias lub kaw lus nyob hauv qhov sib npaug, cov txiaj ntsig ntawm lub sijhawm yuav tsum sib npaug rau xoom. Peb tau txais:
M1+ M2=0=>
NL + (-mgL/2)=0=>
N=mg/2=39, 81/2=14.7 N
Nco ntsoov tias lub zog N tsis nyob ntawm qhov ntev ntawm lub rooj tsavxwm.
Muab qhov sib luag ntawm qhov chaw ntawm qhov chaw thauj khoom ntawm lub rooj tsav xwm txheeb ze rau cov kev txhawb nqa, cov tshuaj tiv thaiv quab yuamsab laug kev them nyiaj yug kuj yuav sib npaug rau 14.7 N.
