Txhim lub cev physics yog kev kawm ntawm ntau hom kev txav. Cov tseem ceeb yog translational txav thiab kev sib hloov raws ib tug axis taag. Kuj tseem muaj lawv cov kev sib xyaw ua ke: dawb, tiaj tus, curvilinear, uniformly nrawm thiab lwm yam. Txhua lub zog muaj nws tus yam ntxwv, tab sis, ntawm chav kawm, muaj qhov sib xws ntawm lawv. Xav txog seb hom kev txav twg yog hu ua rotational thiab muab piv txwv ntawm qhov kev txav no, kos ib qho piv txwv nrog kev txhais lus txav.
Txoj cai ntawm kev siv tshuab ua haujlwm
Thaum xub pom, zoo li qhov kev hloov pauv hloov pauv, piv txwv uas peb saib hauv cov haujlwm niaj hnub, ua txhaum txoj cai ntawm kev siv tshuab. Dab tsi tuaj yeem raug liam tias ua txhaum cai no thiab txoj cai dab tsi?
Piv txwv li, txoj cai ntawm inertia. Txhua lub cev, thaum tsis muaj zog tsis ua raws li nws, yuav tsum tau so los yog ua ib qho kev sib tw rectilinear. Tab sis yog tias koj muab lub ntiaj teb ib sab thawb, nws yuav pib tig. Thiabnws yuav zoo li yuav tig mus ib txhis yog tias nws tsis yog kev sib txhuam. Zoo li ib qho piv txwv zoo ntawm kev hloov pauv, lub ntiaj teb hloov pauv tas li, tsis muaj leej twg pom. Nws hloov tawm tias Newton thawj txoj cai tsis siv rau qhov no? Tsis yog.
Dab tsi txav: taw tes lossis lub cev
Kev txav txav sib txawv ntawm kev txav mus tom ntej, tab sis muaj ntau qhov sib txawv ntawm lawv. Nws yog tsim nyog muab piv thiab muab piv rau cov hom no, xav txog cov piv txwv ntawm translational thiab rotational motion. Yuav pib nrog, ib tug yuav tsum nruj me ntsis paub qhov txawv ntawm cov mechanics ntawm ib lub cev khoom thiab mechanics ntawm cov khoom taw tes. Nco qab lub ntsiab txhais ntawm translational tsab ntawv tsa suab. Qhov no yog xws li ib tug txav ntawm lub cev, nyob rau hauv uas txhua ntawm nws cov ntsiab lus tsiv nyob rau hauv tib txoj kev. Qhov no txhais tau hais tias tag nrho cov ntsiab lus ntawm lub cev lub cev ntawm txhua lub sijhawm tshwj xeeb muaj qhov ceev tib yam hauv qhov loj thiab cov kev taw qhia thiab piav qhia tib txoj hauv kev. Yog li ntawd, txoj kev txhais lus ntawm lub cev tuaj yeem suav hais tias yog qhov kev txav ntawm ib qho taw tes, lossis ntau dua, qhov kev txav ntawm nws qhov nruab nrab ntawm pawg. Yog tias lwm lub cev tsis ua raws li lub cev (cov khoom taw tes), ces nws nyob ntawm so, lossis txav mus rau hauv txoj kab ncaj nraim thiab sib npaug.
Sib piv cov qauv rau kev suav
Piv txwv ntawm kev sib hloov ntawm lub cev (lub ntiaj teb, lub log) qhia tias kev sib hloov ntawm lub cev yog tus cwj pwm los ntawm qhov nrawm nrawm. Nws qhia ntawm lub kaum sab xis uas nws yuav tig mus rau ib chav tsev ntawm lub sijhawm. Nyob rau hauv engineering, angular tshaj tawm feem ntau qhia nyob rau hauv revolutions ib feeb. Yog hais tias lub angular tshaj tawm tsis tu ncua, ces peb tuaj yeem hais tias lub cev rotates uniformly. Thaum twglub angular tshaj tawm nce uniformly, ces qhov kev sib hloov yog hu ua uniformly accelerated. Qhov zoo sib xws ntawm cov cai ntawm kev txhais lus thiab kev sib hloov yog qhov tseem ceeb heev. Tsuas yog cov ntawv sau npe txawv, thiab cov qauv kev suav ua tib yam. Qhov no tau pom meej hauv lub rooj.
| Forward txav | Kev sib hloov | |
|
Speed v Path s Tam sim no Acceleration a |
Angular velocity ω Angular displacement φ Tam sim no Angular acceleration ą |
|
| s=vt | φ=ωt | |
|
v=at S=at2 / 2 |
ω=ąt φ=ąt2 / 2 |
Tag nrho cov dej num hauv kinematics ntawm ob qho tib si txhais lus thiab kev sib hloov yog tib yam daws siv cov qauv no.
Role of adhesion force
Cia peb xav txog cov piv txwv ntawm kev hloov pauv hauv physics. Cia peb coj lub zog ntawm ib qho khoom taw tes - lub pob hlau hnyav los ntawm lub pob bearing. Puas muaj peev xwm ua kom nws txav mus rau hauv lub voj voog? Yog tias koj thawb lub pob, nws yuav yob hauv txoj kab ncaj nraim. Koj tuaj yeem tsav lub pob nyob ib puag ncig, txhawb nqa nws txhua lub sijhawm. Tab sis ib tug tsuas yog tshem nws txhais tes, thiab nws yuav txuas ntxiv mus rau hauv txoj kab ncaj nraim. Los ntawm qhov no ua raws qhov kev txiav txim siab tias ib qho taw tes tuaj yeem txav mus rau hauv lub voj voog tsuas yog nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm lub zog.
Qhov no yog qhov txav ntawm cov khoom taw tes, tab sis hauv lub cev muaj zog tsis muaj ib qhotaw tes, tab sis ib txheej. Lawv txuas rau ib leeg, raws li kev sib koom ua ke ua rau lawv. Nws yog cov rog uas tuav cov ntsiab lus nyob rau hauv ib ncig orbit. Thaum tsis muaj lub zog sib xyaw, cov khoom siv ntawm lub cev tig yuav ya sib nrug zoo li av ya tawm ntawm lub log tig.
Kab thiab angular speeds
Cov piv txwv ntawm kev hloov pauv no tso cai rau peb kos lwm qhov sib npaug ntawm kev sib hloov thiab kev txhais lus. Thaum lub sij hawm txhais lus, tag nrho cov ntsiab lus ntawm lub cev txav ntawm ib qho taw tes nyob rau hauv lub sij hawm nrog tib linear ceev. Thaum lub cev tig, tag nrho nws cov ntsiab lus txav nrog tib lub voj voog nrawm. Hauv kev sib hloov, cov piv txwv ntawm cov lus hais ntawm lub log tig, lub kaum sab xis ntawm txhua lub ntsiab lus ntawm cov lus sib hloov yuav zoo ib yam, tab sis cov kab tawm nrawm yuav txawv.
Acceleration tsis suav
Nco ntsoov tias nyob rau hauv ib qho kev taw qhia ntawm ib qho taw tes raws lub voj voog, yeej ib txwm muaj kev nrawm. Xws li acceleration yog hu ua centripetal. Nws qhia tau hais tias tsuas yog ib qho kev hloov hauv kev coj ntawm kev ceev, tab sis tsis characterize qhov kev hloov ntawm ceev modulo. Yog li ntawd, peb tuaj yeem tham txog kev sib hloov kev sib hloov nrog ib lub voj voog angular. Hauv kev tsim vaj tsev, nrog kev sib hloov ntawm lub flywheel lossis rotor ntawm lub tshuab hluav taws xob, qhov kev tshaj tawm angular yog suav tias yog tas li. Tsuas yog tus naj npawb tas li ntawm kev hloov pauv ntawm lub tshuab hluav taws xob tuaj yeem muab qhov hluav taws xob tas li hauv lub network. Thiab tus naj npawb ntawm cov kiv puag ncig ntawm lub flywheel lav qhov kev sib tw thiab kev lag luam ntawm lub tshuab. Tom qab ntawd txoj kev sib hloov, piv txwv ntawm cov uas tau muab los saum toj no, tsuas yog tus yam ntxwv ntawm lub voj voog nrawm, yam tsis xav txog qhov centripetal acceleration.
Kev quab yuam thiab nws lub sijhawm
Muaj lwm qhov sib npaug ntawm kev txhais lus thiab kev hloov pauv - dynamic. Raws li Newton txoj cai thib ob, qhov nrawm tau txais los ntawm lub cev txhais tau tias yog kev faib tawm ntawm lub zog siv los ntawm qhov loj ntawm lub cev. Thaum lub sij hawm kev sib hloov, qhov kev hloov ntawm angular tshaj tawm nyob ntawm lub zog. Tseeb, thaum screwing ib tug txiv ntseej, lub luag hauj lwm txiav txim siab yog ua si los ntawm lub rotating kev txiav txim ntawm lub quab yuam, thiab tsis yog qhov twg lub zog no yog siv: rau cov txiv ntseej nws tus kheej los yog rau lub wrench kov. Yog li, qhov taw qhia ntawm quab yuam nyob rau hauv cov mis rau kev txhais lus txav thaum lub sij hawm tig ntawm lub cev sib haum mus rau qhov taw qhia ntawm lub sij hawm ntawm quab yuam. Visually, qhov no tuaj yeem tshwm sim hauv daim ntawv ntawm lub rooj.
| Forward txav | Kev sib hloov |
| Power F |
Moment of force M=Fl, where l - lub xub pwg zog |
| Ua haujlwm A=Fs | Job A=Mφ |
| Power N=Fs/t=Fv | Power N=Mφ/t=Mω |
Ntau lub cev, nws cov duab thiab lub sijhawm ntawm inertia
Cov lus saum toj no tsis piv raws li cov qauv ntawm Newton txoj cai thib ob, vim qhov no yuav tsum tau piav qhia ntxiv. Cov mis no suav nrog qhov ntsuas ntawm qhov loj, uas qhia txog qib ntawm inertia ntawm lub cev. Thaum lub cev tig, nws qhov inertia tsis yog tus yam ntxwv ntawm nws qhov loj, tab sis txiav txim siab los ntawm qhov ntau npaum li lub sijhawm ntawm inertia. Qhov ntsuas no ncaj qha nyob ntawm tsis muaj ntau ntawm lub cev hnyav li ntawm nws cov duab. Ntawd yog, nws tseem ceeb npaum li cas qhov loj ntawm lub cev tau muab faib rau hauv qhov chaw. Lub cev ntawm ntau yam duab yuavmuaj qhov sib txawv ntawm lub sijhawm ntawm inertia.
Thaum cov khoom siv lub cev tig ib ncig ntawm lub voj voog, nws lub sij hawm ntawm inertia yuav sib npaug rau cov khoom ntawm qhov loj ntawm lub cev rotating thiab lub square ntawm lub vojvoog ntawm kev sib hloov axis. Yog hais tias qhov taw tes txav ob zaug kom deb ntawm lub axis ntawm kev sib hloov, ces lub sij hawm ntawm inertia thiab stability ntawm kev sib hloov yuav nce plaub zaug. Yog vim li cas flywheels tau ua loj. Tab sis nws tseem tsis tuaj yeem ua kom lub vojvoog ntawm lub log ntau dhau, txij li qhov no lub centripetal acceleration ntawm cov ntsiab lus ntawm nws ntug nce. Lub cohesive quab yuam ntawm cov molecules uas tsim no acceleration tej zaum yuav tsis txaus kom lawv nyob rau hauv ib tug ncig txoj kev, thiab lub log yuav vau.
Kev sib piv kawg
Thaum kos ib qho piv txwv ntawm kev sib hloov thiab kev txhais lus, nws yuav tsum to taub tias thaum lub sij hawm tig, lub luag hauj lwm ntawm lub cev loj yog ua si los ntawm lub sij hawm ntawm inertia. Tom qab ntawd txoj cai dynamic ntawm kev txav txav, sib haum rau Newton txoj cai thib ob, yuav hais tias lub sijhawm ntawm lub zog yog sib npaug rau cov khoom ntawm lub sijhawm ntawm inertia thiab angular acceleration.
Tam sim no koj tuaj yeem sib piv tag nrho cov qauv ntawm cov qauv sib npaug ntawm cov dynamics, lub zog thiab lub zog kinetic hauv kev txhais lus thiab kev sib hloov, cov piv txwv suav uas twb paub lawm.
| Forward txav | Kev sib hloov |
|
Basic Equation of Dynamics F=ma |
Basic Equation of Dynamics M=I ą |
|
Impulse p=mv |
Impulse p=Iω |
|
Kinetic zog Ek=mv2 / 2 |
Kinetic zog Ek=Iω2 / 2 |
Kev nce qib thiab kev hloov pauv muaj ntau yam sib xws. Nws tsuas yog tsim nyog kom nkag siab tias lub cev qhov hnyav npaum li cas hauv txhua hom no. Thaum daws teeb meem, siv cov qauv zoo sib xws, qhov kev sib piv uas tau muab los saum toj no.
