« រូបវិទ្យា - ថ្នាក់ទី១០"
ហេតុអ្វីបានជាព្រះច័ន្ទវិលជុំវិញផែនដី?
តើមានអ្វីកើតឡើងប្រសិនបើព្រះច័ន្ទឈប់?
ហេតុអ្វីបានជាភពនានាវិលជុំវិញព្រះអាទិត្យ?
នៅក្នុងជំពូកទី 1 វាត្រូវបានពិភាក្សាយ៉ាងលម្អិតថា ពិភពលោកផ្តល់ការបង្កើនល្បឿនដូចគ្នាដល់រាងកាយទាំងអស់ដែលនៅជិតផ្ទៃផែនដី ពោលគឺការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយសេរី។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើពិភពលោកផ្តល់ការបង្កើនល្បឿនដល់រាងកាយ នោះយោងទៅតាមច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុន វាធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយដោយកម្លាំងមួយចំនួន។ កម្លាំងដែលផែនដីធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយត្រូវបានគេហៅថា ទំនាញ. ជាដំបូង ចូរយើងស្វែងរកកម្លាំងនេះ ហើយបន្ទាប់មកពិចារណាកម្លាំងទំនាញសកល។
ការបង្កើនល្បឿននៃម៉ូឌុលត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុន៖
ក្នុងករណីទូទៅវាអាស្រ័យលើកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយនិងម៉ាស់របស់វា។ ដោយសារការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយឥតគិតថ្លៃមិនអាស្រ័យលើម៉ាស់ វាច្បាស់ណាស់ថាកម្លាំងទំនាញត្រូវតែសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់៖
បរិមាណរូបវន្តគឺជាការបង្កើនល្បឿនធ្លាក់ចុះដោយឥតគិតថ្លៃ វាថេរសម្រាប់រាងកាយទាំងអស់។
ដោយផ្អែកលើរូបមន្ត F = mg អ្នកអាចបញ្ជាក់វិធីសាស្រ្តសាមញ្ញ និងងាយស្រួលអនុវត្តសម្រាប់វាស់ម៉ាស់សាកសពដោយប្រៀបធៀបម៉ាសនៃរាងកាយដែលបានផ្តល់ឱ្យជាមួយនឹងឯកតាស្តង់ដារនៃម៉ាស់។ សមាមាត្រនៃម៉ាសនៃរូបកាយពីរគឺស្មើនឹងសមាមាត្រនៃកម្លាំងទំនាញដែលធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយ៖
នេះមានន័យថាម៉ាសនៃរាងកាយគឺដូចគ្នាប្រសិនបើកម្លាំងទំនាញដែលធ្វើលើវាគឺដូចគ្នា។
នេះគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការកំណត់ម៉ាស់ដោយថ្លឹងទម្ងន់លើមាត្រដ្ឋាននិទាឃរដូវ ឬតុល្យភាព។ ដោយធានាថាកម្លាំងនៃសម្ពាធនៃរាងកាយនៅលើជញ្ជីងស្មើនឹងកម្លាំងទំនាញដែលបានអនុវត្តទៅលើរាងកាយមានតុល្យភាពដោយកម្លាំងនៃសម្ពាធនៃទម្ងន់នៅលើជញ្ជីងផ្សេងទៀត ស្មើនឹងកម្លាំងទំនាញដែលបានអនុវត្តចំពោះទម្ងន់។ ដូច្នេះយើងកំណត់ម៉ាស់នៃរាងកាយ។
កម្លាំងទំនាញដែលធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅជិតផែនដីអាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាថេរតែនៅរយៈទទឹងជាក់លាក់មួយនៅជិតផ្ទៃផែនដីប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើរាងកាយត្រូវបានលើក ឬផ្លាស់ទីទៅកន្លែងដែលមានរយៈទទឹងខុសគ្នា នោះការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយសេរី ហើយហេតុដូច្នេះហើយកម្លាំងទំនាញនឹងផ្លាស់ប្តូរ។
កម្លាំងទំនាញ។
ញូតុន គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលបញ្ជាក់យ៉ាងម៉ឺងម៉ាត់ថា មូលហេតុដែលបណ្តាលឱ្យធ្លាក់ថ្មមកផែនដី ចលនារបស់ព្រះច័ន្ទជុំវិញផែនដី និងភពជុំវិញព្រះអាទិត្យគឺដូចគ្នា។ នេះគឺជា កម្លាំងទំនាញសកម្មភាពរវាងរូបកាយណាមួយនៃសកលលោក។
ញូតុនបានសន្និដ្ឋានថា ប្រសិនបើវាមិនមែនសម្រាប់ធន់ទ្រាំនឹងខ្យល់ទេនោះគន្លងនៃថ្មដែលបានបោះពីលើភ្នំខ្ពស់ (រូបភាព 3.1) ជាមួយនឹងល្បឿនជាក់លាក់មួយអាចក្លាយទៅជាបែបនេះ ដែលវានឹងមិនអាចទៅដល់ផ្ទៃផែនដីបានទាល់តែសោះ ប៉ុន្តែនឹង ផ្លាស់ទីជុំវិញវាដូចជារបៀបដែលភពពណ៌នាអំពីគន្លងរបស់ពួកគេនៅលើមេឃ។
ញូតុនបានរកឃើញហេតុផលនេះហើយអាចបង្ហាញវាយ៉ាងត្រឹមត្រូវក្នុងទម្រង់នៃរូបមន្តមួយ - ច្បាប់ទំនាញសកល។
ដោយសារកម្លាំងទំនាញសកលផ្តល់ការបង្កើនល្បឿនដូចគ្នាដល់រាងកាយទាំងអស់ ដោយមិនគិតពីម៉ាស់របស់វា វាត្រូវតែសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់នៃរាងកាយដែលវាធ្វើសកម្មភាព៖
"ទំនាញផែនដីមានសម្រាប់រាងកាយទាំងអស់ជាទូទៅ ហើយសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់នៃពួកវានីមួយៗ ... ភពទាំងអស់ទំនាញទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ... " I. Newton
ប៉ុន្តែដោយសារឧទាហរណ៍ ផែនដីធ្វើសកម្មភាពលើព្រះច័ន្ទជាមួយនឹងកម្លាំងសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់របស់ព្រះច័ន្ទ បន្ទាប់មកព្រះច័ន្ទយោងតាមច្បាប់ទីបីរបស់ញូតុនត្រូវតែធ្វើសកម្មភាពលើផែនដីជាមួយនឹងកម្លាំងដូចគ្នា។ លើសពីនេះទៅទៀត កម្លាំងនេះត្រូវតែសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់របស់ផែនដី។ ប្រសិនបើកម្លាំងទំនាញពិតជាសាកលមែននោះ ពីផ្នែកម្ខាងនៃរូបកាយណាមួយ ត្រូវតែធ្វើសកម្មភាពដោយកម្លាំងសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់នៃរាងកាយផ្សេងទៀតនេះ។ អាស្រ័យហេតុនេះ កម្លាំងទំនាញសកលត្រូវតែសមាមាត្រទៅនឹងផលិតផលនៃម៉ាស់នៃអង្គធាតុអន្តរកម្ម។ ពីនេះតាមរូបមន្តនៃច្បាប់ទំនាញសកល។
ច្បាប់ទំនាញ៖
កម្លាំងនៃការទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកនៃសាកសពទាំងពីរគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផលិតផលនៃម៉ាស់នៃសាកសពទាំងនេះ ហើយសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងការ៉េនៃចម្ងាយរវាងពួកវា៖
កត្តាសមាមាត្រ G ត្រូវបានគេហៅថា ថេរទំនាញ.
ថេរទំនាញគឺជាលេខស្មើនឹងកម្លាំងនៃការទាក់ទាញរវាងចំណុចសម្ភារៈពីរដែលមានម៉ាស់ 1 គីឡូក្រាមនីមួយៗ ប្រសិនបើចម្ងាយរវាងពួកវាគឺ 1 ម៉ែត្រ។ បន្ទាប់ពីទាំងអស់ជាមួយនឹងម៉ាស់ m 1 \u003d m 2 \u003d 1 គីឡូក្រាមនិងចម្ងាយ r \u003d 1 m យើងទទួលបាន G \u003d F (ជាលេខ) ។
វាត្រូវតែរក្សាទុកក្នុងចិត្តថាច្បាប់នៃទំនាញសកល (3.4) ជាច្បាប់សកលមានសុពលភាពសម្រាប់ចំណុចសម្ភារៈ។ ក្នុងករណីនេះកម្លាំងនៃអន្តរកម្មទំនាញត្រូវបានដឹកនាំតាមបណ្តោយបន្ទាត់តភ្ជាប់ចំណុចទាំងនេះ (រូបភាព 3.2, ក) ។
វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថាសាកសពដូចគ្នាដែលមានរាងដូចបាល់ (ទោះបីជាពួកគេមិនអាចចាត់ទុកថាជាចំណុចសម្ភារៈក៏ដោយ រូបភាព 3.2, ខ) ក៏មានអន្តរកម្មជាមួយកម្លាំងដែលបានកំណត់ដោយរូបមន្ត (3.4) ផងដែរ។ ក្នុងករណីនេះ r គឺជាចំងាយរវាងចំណុចកណ្តាលនៃបាល់។ កម្លាំងនៃការទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ត្រង់ឆ្លងកាត់កណ្តាលនៃបាល់។ កម្លាំងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា កណ្តាល. សាកសពដែលធ្លាក់មកផែនដីយើងជាធម្មតាចាត់ទុកថាមានទំហំតូចជាងកាំផែនដី (R ≈ 6400 គីឡូម៉ែត្រ)។
រូបកាយបែបនេះ ដោយមិនគិតពីរូបរាង អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចំណុចសម្ភារៈ ហើយកម្លាំងនៃការទាក់ទាញរបស់ពួកគេមកផែនដីអាចត្រូវបានកំណត់ដោយប្រើច្បាប់ (3.4) ដោយចងចាំថា r គឺជាចម្ងាយពីរាងកាយដែលបានផ្តល់ឱ្យទៅកណ្តាលនៃ ផែនដី។
ដុំថ្មដែលបានគប់មកផែនដីនឹងងាកចេញពីសកម្មភាពនៃទំនាញផែនដីពីផ្លូវត្រង់ ហើយដោយបានពិពណ៌នាអំពីគន្លងកោង ទីបំផុតនឹងធ្លាក់មកផែនដី។ បើអ្នកបោះវាលឿនជាងនេះ វានឹងធ្លាក់ទៅទៀត»។ I. ញូតុន
និយមន័យនៃថេរទំនាញ។
ឥឡូវនេះ ចូរយើងស្វែងយល់ពីរបៀបដែលអ្នកអាចរកឃើញថេរទំនាញ។ ជាដំបូង ចំណាំថា G មានឈ្មោះជាក់លាក់។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាឯកតា (ហើយតាមឈ្មោះ) នៃបរិមាណទាំងអស់ដែលបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងច្បាប់នៃទំនាញសកលត្រូវបានបង្កើតឡើងមុននេះ។ ច្បាប់ទំនាញផែនដីផ្តល់នូវការតភ្ជាប់ថ្មីរវាងបរិមាណដែលគេស្គាល់ជាមួយនឹងឈ្មោះជាក់លាក់នៃឯកតា។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលមេគុណប្រែទៅជាតម្លៃដែលមានឈ្មោះ។ ដោយប្រើរូបមន្តនៃច្បាប់ទំនាញសកល វាងាយស្រួលក្នុងការស្វែងរកឈ្មោះឯកតានៃទំនាញថេរក្នុង SI: N m 2 / kg 2 \u003d m 3 / (kg s 2) ។
ដើម្បីកំណត់បរិមាណ G វាចាំបាច់ត្រូវកំណត់ដោយឯករាជ្យនូវបរិមាណទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងច្បាប់នៃទំនាញសកល៖ ទាំងម៉ាស់ កម្លាំង និងចម្ងាយរវាងសាកសព។
ភាពលំបាកស្ថិតនៅត្រង់ថា កម្លាំងទំនាញរវាងរាងកាយនៃម៉ាស់តូចៗគឺតូចបំផុត។ វាគឺសម្រាប់ហេតុផលនេះ ដែលយើងមិនបានកត់សម្គាល់ពីការទាក់ទាញនៃរាងកាយរបស់យើងចំពោះវត្ថុជុំវិញ និងការទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកនៃវត្ថុទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ទោះបីជាកម្លាំងទំនាញគឺជាសកលបំផុតនៃកម្លាំងទាំងអស់នៅក្នុងធម្មជាតិក៏ដោយ។ មនុស្សពីរនាក់ដែលមានទំងន់ 60 គីឡូក្រាមនៅចម្ងាយ 1 ម៉ែត្រពីគ្នាទៅវិញទៅមកត្រូវបានទាក់ទាញដោយកម្លាំងប្រហែល 10 -9 N. ដូច្នេះដើម្បីវាស់ស្ទង់ថេរទំនាញ ត្រូវការការពិសោធន៍ដ៏ស្រាល។
ថេរទំនាញត្រូវបានវាស់ជាលើកដំបូងដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស G. Cavendish ក្នុងឆ្នាំ 1798 ដោយប្រើឧបករណ៍មួយហៅថា តុល្យភាពរមួល។ គ្រោងការណ៍នៃតុល្យភាពរមួលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព 3.3 ។ ឧបករណ៍រ៉ុកស្រាលដែលមានទម្ងន់ដូចគ្នាបេះបិទពីរនៅខាងចុងត្រូវបានព្យួរនៅលើខ្សែយឺតស្តើង។ បាល់ធ្ងន់ពីរត្រូវបានជួសជុលដោយចលនានៅក្បែរនោះ។ កម្លាំងទំនាញធ្វើសកម្មភាពរវាងទម្ងន់ និងបាល់ដែលមិនមានចលនា។ នៅក្រោមឥទិ្ធពលនៃកម្លាំងទាំងនេះ រ៉កបានបង្វិល និងបង្វិលខ្សែស្រលាយរហូតដល់កម្លាំងយឺតដែលបានទទួលស្មើនឹងកម្លាំងទំនាញ។ មុំនៃការបង្វិលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់កម្លាំងនៃការទាក់ទាញ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះអ្នកគ្រាន់តែត្រូវដឹងពីលក្ខណៈសម្បត្តិយឺតនៃខ្សែស្រឡាយ។ ម៉ាស់សាកសពត្រូវបានគេដឹង ហើយចម្ងាយរវាងចំណុចកណ្តាលនៃសាកសពអន្តរកម្មអាចត្រូវបានវាស់ដោយផ្ទាល់។
ពីការពិសោធន៍ទាំងនេះ តម្លៃខាងក្រោមសម្រាប់ថេរទំនាញត្រូវបានទទួល៖
G \u003d 6.67 10 -11 N m 2 / kg 2 ។
មានតែនៅក្នុងករណីនៅពេលដែលសាកសពនៃម៉ាស់ដ៏ធំសម្បើមធ្វើអន្តរកម្ម (ឬយ៉ាងហោចណាស់ម៉ាសនៃសាកសពមួយមានទំហំធំណាស់) កម្លាំងទំនាញឈានដល់តម្លៃដ៏ធំ។ ឧទាហរណ៍ ផែនដី និងព្រះច័ន្ទត្រូវបានទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកដោយកម្លាំង F ≈ 2 10 20 N ។
ការពឹងផ្អែកលើការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយឥតគិតថ្លៃនៃសាកសពនៅលើរយៈទទឹងភូមិសាស្ត្រ។
ហេតុផលមួយក្នុងចំណោមហេតុផលសម្រាប់ការកើនឡើងនៃទំនាញផែនដី នៅពេលផ្លាស់ទីចំណុចដែលរាងកាយស្ថិតនៅពីខ្សែអេក្វាទ័រទៅប៉ូលគឺថា ផែនដីត្រូវបានរុញភ្ជាប់បន្តិចនៅប៉ូល និងចម្ងាយពីចំណុចកណ្តាលនៃផែនដីទៅផ្ទៃរបស់វានៅ បង្គោលគឺតិចជាងនៅអេក្វាទ័រ។ ហេតុផលមួយទៀតគឺការបង្វិលផែនដី។
សមភាពនៃម៉ាស់និចលភាព និងទំនាញ។
ទ្រព្យសម្បត្តិដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញបំផុតនៃកម្លាំងទំនាញគឺថាពួកវាផ្តល់ការបង្កើនល្បឿនដូចគ្នាដល់រាងកាយទាំងអស់ដោយមិនគិតពីម៉ាស់របស់វា។ តើអ្នកនឹងនិយាយយ៉ាងណាចំពោះកីឡាករបាល់ទាត់ដែលការទាត់របស់វាអាចបង្កើនល្បឿនបាល់ស្បែកធម្មតា និងទម្ងន់ពីរផោន? មនុស្សគ្រប់គ្នានឹងនិយាយថាវាមិនអាចទៅរួចទេ។ ប៉ុន្តែផែនដីគឺគ្រាន់តែជា "អ្នកលេងបាល់ទាត់មិនធម្មតា" ដែលមានភាពខុសគ្នាតែមួយគត់ដែលឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើរាងកាយមិនមានចរិតលក្ខណៈនៃផលប៉ះពាល់រយៈពេលខ្លីទេ ប៉ុន្តែនៅតែបន្តជាបន្តបន្ទាប់រាប់លានឆ្នាំ។
នៅក្នុងទ្រឹស្តីរបស់ញូតុន ម៉ាស់គឺជាប្រភពនៃទំនាញទំនាញ។ យើងស្ថិតនៅក្នុងវាលទំនាញផែនដី។ ទន្ទឹមនឹងនេះ យើងក៏ជាប្រភពនៃទំនាញផែនដីដែរ ប៉ុន្តែដោយសារតែម៉ាស់របស់យើងតិចជាងម៉ាស់ផែនដីខ្លាំង វាលរបស់យើងកាន់តែខ្សោយ ហើយវត្ថុជុំវិញមិនមានប្រតិកម្មនឹងវាទេ។
លក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតានៃកម្លាំងទំនាញ ដូចដែលយើងបាននិយាយរួចមកហើយ ត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថា កម្លាំងទាំងនេះសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់នៃរូបកាយអន្តរកម្មទាំងពីរ។ ម៉ាសនៃរាងកាយ ដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងច្បាប់ទីពីររបស់ញូវតុន កំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិអសកម្មនៃរាងកាយ ពោលគឺ សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការទទួលបាននូវការបង្កើនល្បឿនជាក់លាក់មួយនៅក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ នេះគឺជា ម៉ាស់ inertial m និង។
វាហាក់បីដូចជា តើវាមានទំនាក់ទំនងអ្វីចំពោះសមត្ថភាពរបស់រាងកាយដើម្បីទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមក? ម៉ាស់ដែលកំណត់សមត្ថភាពនៃសាកសពដើម្បីទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកគឺម៉ាស់ទំនាញ m r ។
វាមិនធ្វើតាមមេកានិកញូវតុនទេដែលថា ម៉ាស់និចលភាព និងទំនាញគឺដូចគ្នា ពោលគឺ
m និង = m r ។ (3.5)
សមភាព (3.5) គឺជាផលវិបាកផ្ទាល់នៃបទពិសោធន៍។ វាមានន័យថា គេអាចនិយាយយ៉ាងសាមញ្ញអំពីម៉ាសនៃរាងកាយជារង្វាស់បរិមាណនៃទាំងលក្ខណៈសម្បត្តិអសកម្ម និងទំនាញរបស់វា។
ទំនាញគឺជាបរិមាណដែលរាងកាយត្រូវបានទាក់ទាញមកផែនដីក្រោមឥទ្ធិពលនៃការទាក់ទាញរបស់វា។ សូចនាករនេះអាស្រ័យដោយផ្ទាល់ទៅលើទម្ងន់របស់មនុស្ស ឬម៉ាស់របស់វត្ថុមួយ។ ទម្ងន់កាន់តែច្រើនវាកាន់តែខ្ពស់។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពន្យល់ពីរបៀបស្វែងរកកម្លាំងទំនាញ។
ពីវគ្គសិក្សារូបវិទ្យារបស់សាលា៖ កម្លាំងទំនាញគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងទម្ងន់នៃរាងកាយ។ អ្នកអាចគណនាតម្លៃដោយប្រើរូបមន្ត F \u003d m * g ដែល g ជាមេគុណស្មើនឹង 9.8 m / s 2 ។ ដូច្នោះហើយសម្រាប់មនុស្សម្នាក់ដែលមានទំងន់ 100 គីឡូក្រាមកម្លាំងនៃការទាក់ទាញគឺ 980 ។ វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ថានៅក្នុងការអនុវត្តអ្វីគ្រប់យ៉ាងគឺខុសគ្នាបន្តិចបន្តួចហើយកត្តាជាច្រើនប៉ះពាល់ដល់ទំនាញផែនដី។កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ទំនាញផែនដី៖
- ចម្ងាយពីដី;
- ទីតាំងភូមិសាស្ត្រនៃរាងកាយ;
- ពេលវេលានៃថ្ងៃ។
ប្រសិនបើរាងកាយមិនត្រូវបានអូសក្នុងទិសផ្ដេកទេ នោះវាមានតម្លៃគិតគូរពីមុំដែលវត្ថុនោះងាកចេញពីផ្តេក។ ជាលទ្ធផល រូបមន្តនឹងមើលទៅដូចនេះ៖ F=m*g – Fthrust*sin។ កម្លាំងទំនាញត្រូវបានវាស់ជាញូតុន។ សម្រាប់ការគណនា ប្រើល្បឿនវាស់ជា m/s ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះបែងចែកល្បឿនគិតជាគីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោងដោយ 3.6 ។
ចាំបាច់ត្រូវដឹងពីចំណុចនៃការអនុវត្ត និងទិសដៅនៃកម្លាំងនីមួយៗ។ វាជាការសំខាន់ដើម្បីអាចកំណត់បានច្បាស់ថា កម្លាំងណាដែលធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយ និងក្នុងទិសដៅអ្វី។ កម្លាំងត្រូវបានកំណត់ថាជា វាស់ជាញូតុន។ ដើម្បីបែងចែករវាងកងកម្លាំងពួកគេត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម
ខាងក្រោមនេះគឺជាកម្លាំងសំខាន់ដែលប្រព្រឹត្តទៅតាមធម្មជាតិ។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបង្កើតកម្លាំងដែលមិនមាននៅពេលដោះស្រាយបញ្ហា!
មានកម្លាំងជាច្រើននៅក្នុងធម្មជាតិ។ នៅទីនេះយើងពិចារណាអំពីកម្លាំងដែលត្រូវបានពិចារណានៅក្នុងវគ្គសិក្សារូបវិទ្យារបស់សាលានៅពេលសិក្សាថាមវន្ត។ កម្លាំងផ្សេងទៀតក៏ត្រូវបានលើកឡើងផងដែរ ដែលនឹងត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងផ្នែកផ្សេងទៀត។
ទំនាញ
រាងកាយនីមួយៗនៅលើភពផែនដីត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយទំនាញផែនដី។ កម្លាំងដែលផែនដីទាក់ទាញរាងកាយនីមួយៗត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត
ចំណុចនៃការអនុវត្តគឺនៅកណ្តាលទំនាញនៃរាងកាយ។ ទំនាញ តែងតែចង្អុលបញ្ឈរចុះក្រោម.
កម្លាំងកកិត
ចូរយើងស្គាល់កម្លាំងនៃការកកិត។ កម្លាំងនេះកើតឡើងនៅពេលដែលសាកសពផ្លាស់ទី ហើយផ្ទៃពីរមកប៉ះគ្នា។ កម្លាំងកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការពិតដែលថាផ្ទៃដែលនៅពេលមើលក្រោមមីក្រូទស្សន៍មិនរលោងដូចដែលពួកគេហាក់ដូចជា។ កម្លាំងកកិតត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត៖
កម្លាំងមួយត្រូវបានអនុវត្តនៅចំណុចនៃទំនាក់ទំនងរវាងផ្ទៃទាំងពីរ។ ដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្ទុយទៅនឹងចលនា។
គាំទ្រកម្លាំងប្រតិកម្ម
ស្រមៃមើលវត្ថុធ្ងន់ណាស់ដេកលើតុ។ តារាងពត់ក្រោមទម្ងន់របស់វត្ថុ។ ប៉ុន្តែយោងទៅតាមច្បាប់ទីបីរបស់ញូវតុន តារាងធ្វើសកម្មភាពលើវត្ថុដោយកម្លាំងដូចគ្នាទៅនឹងវត្ថុនៅលើតុ។ កម្លាំងត្រូវបានដឹកនាំផ្ទុយទៅនឹងកម្លាំងដែលវត្ថុសង្កត់លើតុ។ នោះគឺឡើង។ កម្លាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្មគាំទ្រ។ ឈ្មោះនៃកម្លាំង "និយាយ" ប្រតិកម្មគាំទ្រ. កម្លាំងនេះកើតឡើងនៅពេលណាដែលមានឥទ្ធិពលលើការគាំទ្រ។ ធម្មជាតិនៃការកើតឡើងរបស់វានៅកម្រិតម៉ូលេគុល។ វត្ថុដូចដែលវាបានធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយទីតាំងធម្មតា និងការភ្ជាប់នៃម៉ូលេគុល (នៅខាងក្នុងតារាង) ពួកគេមានទំនោរត្រឡប់ទៅសភាពដើមវិញ "ទប់ទល់" ។
រាងកាយណាមួយសូម្បីតែស្រាលខ្លាំង (ឧទាហរណ៍ខ្មៅដៃដេកលើតុ) ខូចទ្រង់ទ្រាយការគាំទ្រនៅកម្រិតមីក្រូ។ ដូច្នេះប្រតិកម្មគាំទ្រកើតឡើង។
មិនមានរូបមន្តពិសេសសម្រាប់ការស្វែងរកកម្លាំងនេះទេ។ ពួកគេកំណត់វាដោយអក្សរ ប៉ុន្តែកម្លាំងនេះគ្រាន់តែជាប្រភេទដាច់ដោយឡែកនៃកម្លាំងយឺត ដូច្នេះវាក៏អាចត្រូវបានកំណត់ថាជា
កម្លាំងត្រូវបានអនុវត្តនៅចំណុចនៃទំនាក់ទំនងនៃវត្ថុជាមួយនឹងការគាំទ្រ។ ដឹកនាំកាត់កែងទៅនឹងការគាំទ្រ។
ដោយសាររាងកាយត្រូវបានតំណាងជាចំណុចសម្ភារៈ កម្លាំងអាចត្រូវបានបង្ហាញពីចំណុចកណ្តាល
កម្លាំងបត់បែន
កម្លាំងនេះកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយ (ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពដំបូងនៃបញ្ហា) ។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលយើងលាតសន្ធឹងនិទាឃរដូវមួយ យើងបង្កើនចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលនៃសម្ភារៈនិទាឃរដូវ។ នៅពេលដែលយើងបង្ហាប់និទាឃរដូវយើងបន្ថយវា។ នៅពេលដែលយើងបង្វិលឬផ្លាស់ប្តូរ។ នៅក្នុងឧទាហរណ៍ទាំងអស់នេះ កម្លាំងមួយកើតឡើងដែលការពារការខូចទ្រង់ទ្រាយ - កម្លាំងយឺត។
ច្បាប់របស់ហុក
កម្លាំងបត់បែនត្រូវបានដឹកនាំផ្ទុយទៅនឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ។
ដោយសាររាងកាយត្រូវបានតំណាងជាចំណុចសម្ភារៈ កម្លាំងអាចត្រូវបានបង្ហាញពីចំណុចកណ្តាល
នៅពេលភ្ជាប់ជាស៊េរីឧទាហរណ៍ ស្ព្រេស ភាពរឹងត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត
នៅពេលភ្ជាប់ស្របគ្នានឹងភាពរឹង
ភាពរឹងនៃគំរូ។ ម៉ូឌុលរបស់ Young ។
ម៉ូឌុលរបស់ Young កំណត់លក្ខណៈនៃភាពយឺតនៃសារធាតុមួយ។ នេះគឺជាតម្លៃថេរដែលអាស្រ័យតែលើសម្ភារៈ ស្ថានភាពរូបវន្តរបស់វា។ កំណត់លក្ខណៈសមត្ថភាពរបស់សម្ភារៈដើម្បីទប់ទល់នឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ tensile ឬការបង្ហាប់។ តម្លៃនៃម៉ូឌុលរបស់ Young គឺជាតារាង។
ស្វែងយល់បន្ថែមអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុរឹង។
ទំងន់រាងកាយ
ទំងន់រាងកាយគឺជាកម្លាំងដែលវត្ថុមួយធ្វើសកម្មភាពលើការគាំទ្រ។ អ្នកនិយាយថាវាជាទំនាញ! ភាពច្របូកច្របល់កើតឡើងដូចខាងក្រោម៖ ជាការពិត ជាញឹកញាប់ទម្ងន់នៃរាងកាយស្មើនឹងកម្លាំងទំនាញ ប៉ុន្តែកម្លាំងទាំងនេះខុសគ្នាទាំងស្រុង។ ទំនាញគឺជាកម្លាំងដែលកើតចេញពីអន្តរកម្មជាមួយផែនដី។ ទំងន់គឺជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មជាមួយការគាំទ្រ។ កម្លាំងទំនាញត្រូវបានអនុវត្តនៅចំកណ្តាលទំនាញរបស់វត្ថុ ខណៈពេលដែលទម្ងន់គឺជាកម្លាំងដែលត្រូវបានអនុវត្តចំពោះការគាំទ្រ (មិនមែនទៅលើវត្ថុ)!
មិនមានរូបមន្តសម្រាប់កំណត់ទម្ងន់ទេ។ កម្លាំងនេះត្រូវបានតំណាងដោយអក្សរ។
កម្លាំងប្រតិកម្មគាំទ្រ ឬកម្លាំងយឺតកើតឡើងក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងផលប៉ះពាល់នៃវត្ថុលើការព្យួរ ឬការគាំទ្រ ដូច្នេះទម្ងន់រាងកាយតែងតែជាលេខដូចគ្នានឹងកម្លាំងយឺត ប៉ុន្តែមានទិសដៅផ្ទុយ។
កម្លាំងប្រតិកម្មនៃការគាំទ្រ និងទម្ងន់គឺជាកម្លាំងនៃធម្មជាតិដូចគ្នា យោងទៅតាមច្បាប់ទី 3 របស់ញូវតុន ពួកគេមានកម្លាំងស្មើគ្នា និងផ្ទុយគ្នា។ ទម្ងន់ជាកម្លាំងដែលដើរលើការគាំទ្រ មិនមែនលើរាងកាយទេ។ កម្លាំងទំនាញធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយ។
ទំងន់រាងកាយប្រហែលជាមិនស្មើនឹងទំនាញផែនដីទេ។ វាអាចមានច្រើន ឬតិច ឬវាអាចថាទម្ងន់គឺសូន្យ។ រដ្ឋនេះត្រូវបានគេហៅថា ភាពគ្មានទម្ងន់. ភាពគ្មានទម្ងន់ គឺជាស្ថានភាពនៅពេលដែលវត្ថុមិនមានអន្តរកម្មជាមួយជំនួយ ឧទាហរណ៍ ស្ថានភាពនៃការហោះហើរ៖ មានទំនាញ ប៉ុន្តែទម្ងន់គឺសូន្យ!
វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ទិសដៅនៃការបង្កើនល្បឿនប្រសិនបើអ្នកកំណត់កន្លែងដែលកម្លាំងលទ្ធផលត្រូវបានដឹកនាំ
ចំណាំថាទម្ងន់គឺជាកម្លាំងដែលវាស់ជាញូតុន។ តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីឆ្លើយសំណួរឱ្យបានត្រឹមត្រូវ: "តើអ្នកទម្ងន់ប៉ុន្មាន"? យើងឆ្លើយថា ៥០គីឡូ មិនដាក់ឈ្មោះទម្ងន់ទេ តែម៉ាសយើង! ក្នុងឧទាហរណ៍នេះ ទម្ងន់របស់យើងគឺស្មើនឹងទំនាញដែលមានប្រមាណជា 500N!
ផ្ទុកលើសទម្ងន់- សមាមាត្រនៃទម្ងន់ទៅនឹងទំនាញ
កម្លាំងរបស់ Archimedes
កម្លាំងកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃរាងកាយជាមួយអង្គធាតុរាវ (ឧស្ម័ន) នៅពេលដែលវាត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ (ឬឧស្ម័ន) ។ កម្លាំងនេះរុញរាងកាយចេញពីទឹក (ឧស្ម័ន) ។ ដូច្នេះវាត្រូវបានដឹកនាំបញ្ឈរឡើងលើ (រុញ) ។ កំណត់ដោយរូបមន្ត៖
នៅលើអាកាសយើងធ្វេសប្រហែសកម្លាំងរបស់ Archimedes ។
ប្រសិនបើកម្លាំង Archimedes ស្មើនឹងកម្លាំងទំនាញ រាងកាយនឹងអណ្តែត។ ប្រសិនបើកម្លាំង Archimedes ធំជាង នោះវាឡើងទៅលើផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ ប្រសិនបើវាតិចជាង វានឹងលិច។
កម្លាំងអគ្គិសនី
មានកម្លាំងនៃប្រភពអគ្គិសនី។ កើតឡើងនៅក្នុងវត្តមាននៃបន្ទុកអគ្គីសនី។ កម្លាំងទាំងនេះដូចជាកម្លាំង Coulomb កម្លាំងអំពែរ កម្លាំង Lorentz ត្រូវបានពិភាក្សាលម្អិតនៅក្នុងផ្នែកអគ្គិសនី។
ការរចនាគ្រោងការណ៍នៃកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយ
ជារឿយៗរាងកាយត្រូវបានយកគំរូតាមចំណុចសម្ភារៈ។ ដូច្នេះនៅក្នុងដ្យាក្រាមចំណុចផ្សេងៗនៃការអនុវត្តត្រូវបានផ្ទេរទៅចំណុចមួយ - ទៅកណ្តាល ហើយរាងកាយត្រូវបានបង្ហាញតាមគ្រោងការណ៍ជារង្វង់ ឬចតុកោណ។
ដើម្បីកំណត់កងកម្លាំងបានត្រឹមត្រូវ វាចាំបាច់ត្រូវរាយបញ្ជីសាកសពទាំងអស់ដែលរាងកាយក្រោមការសិក្សាមានអន្តរកម្ម។ កំណត់អ្វីដែលកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មជាមួយនីមួយៗ៖ ការកកិត ការខូចទ្រង់ទ្រាយ ការទាក់ទាញ ឬប្រហែលជាការច្រានចោល។ កំណត់ប្រភេទនៃកម្លាំង, ត្រឹមត្រូវបង្ហាញទិសដៅ។ យកចិត្តទុកដាក់! ចំនួននៃកម្លាំងនឹងស្របគ្នាជាមួយនឹងចំនួនសាកសពដែលអន្តរកម្មកើតឡើង។
រឿងសំខាន់ដែលត្រូវចងចាំ
1) កម្លាំងនិងធម្មជាតិរបស់ពួកគេ;
2) ទិសដៅនៃកម្លាំង;
3) អាចកំណត់អត្តសញ្ញាណកងកម្លាំងសម្ដែង
បែងចែករវាងការកកិតខាងក្រៅ (ស្ងួត) និងខាងក្នុង (កកិត) ។ ការកកិតខាងក្រៅកើតឡើងរវាងផ្ទៃរឹងនៅក្នុងទំនាក់ទំនង ការកកិតខាងក្នុងកើតឡើងរវាងស្រទាប់នៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នកំឡុងពេលចលនាទាក់ទងរបស់វា។ ការកកិតខាងក្រៅមានបីប្រភេទគឺ កកិតឋិតិវន្ត កកិតរអិល និងកកិតរំកិល។
ការកកិតរំកិលត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត
កម្លាំងទប់ទល់កើតឡើងនៅពេលដែលរាងកាយផ្លាស់ទីក្នុងអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន។ ទំហំនៃកម្លាំងតស៊ូអាស្រ័យទៅលើទំហំ និងរូបរាងរបស់រាងកាយ ល្បឿននៃចលនារបស់វា និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន។ នៅល្បឿនទាបកម្លាំងតស៊ូគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿននៃរាងកាយ
ក្នុងល្បឿនលឿនវាសមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃល្បឿន
ពិចារណាពីភាពទាក់ទាញទៅវិញទៅមកនៃវត្ថុមួយ និងផែនដី។ រវាងពួកគេយោងទៅតាមច្បាប់ទំនាញកម្លាំងកើតឡើង
ឥឡូវនេះ ចូរយើងប្រៀបធៀបច្បាប់នៃទំនាញផែនដី និងកម្លាំងទំនាញ
តម្លៃនៃការពន្លឿនការធ្លាក់ដោយសេរី គឺអាស្រ័យលើម៉ាស់ផែនដី និងកាំរបស់វា! ដូច្នេះ គេអាចគណនាជាមួយនឹងវត្ថុដែលមានល្បឿននៅលើព្រះច័ន្ទ ឬនៅលើភពណាមួយផ្សេងទៀតដែលនឹងធ្លាក់ចុះ ដោយប្រើម៉ាស់ និងកាំនៃភពនោះ។
ចម្ងាយពីកណ្តាលផែនដីទៅប៉ូលគឺតិចជាងទៅអេក្វាទ័រ។ ដូច្នេះការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ចុះដោយឥតគិតថ្លៃនៅអេក្វាទ័រគឺតិចជាងបន្តិចនៅប៉ូល។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះវាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាហេតុផលចម្បងសម្រាប់ការពឹងផ្អែកនៃការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយឥតគិតថ្លៃនៅលើរយៈទទឹងនៃតំបន់នេះគឺការពិតដែលថាផែនដីបង្វិលជុំវិញអ័ក្សរបស់ខ្លួន។
នៅពេលផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីផ្ទៃផែនដី កម្លាំងទំនាញ និងការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ចុះដោយសេរី ផ្លាស់ប្តូរច្រាសមកវិញជាមួយនឹងការ៉េនៃចម្ងាយទៅកណ្តាលផែនដី។
ទំនាញ- នេះគឺជាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយពីចំហៀងនៃផែនដីហើយជូនដំណឹងដល់រាងកាយនៃការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយឥតគិតថ្លៃ:
\(~\vec F_T = m \vec g.\)
រាងកាយណាមួយដែលមានទីតាំងនៅលើផែនដី (ឬនៅជិតវា) រួមជាមួយនឹងផែនដី បង្វិលជុំវិញអ័ក្សរបស់វា ពោលគឺរាងកាយផ្លាស់ទីក្នុងរង្វង់ដែលមានកាំ rជាមួយនឹងល្បឿនម៉ូឌុលថេរ (រូបភាពទី 1) ។
រាងកាយនៅលើផ្ទៃផែនដីត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយកម្លាំងទំនាញ \(~\vec F\) និងកម្លាំងពីផ្ទៃផែនដី \(~\vec N_p\) ។
លទ្ធផលរបស់ពួកគេ។
\(~\vec F_1 = \vec F + \vec N_p \qquad (1)\)
ផ្តល់ការបង្កើនល្បឿន centripetal ដល់រាងកាយ
\(~a_c = \frac(\upsilon^2)(r)\)
ចូរយើងបំប្លែងកម្លាំងទំនាញ \(~\vec F\) ទៅជាសមាសធាតុពីរ ដែលមួយនឹងជា \(~\vec F_1\) i.e.
\(~\vec F = \vec F_1 + \vec F_T ។ \qquad (2)\)
ពីសមីការ (១) និង (២) យើងឃើញថា
\(~\vec F_T = - \vec N_p.\)
ដូច្នេះ កម្លាំងទំនាញ \(~\vec F_T\) គឺជាធាតុផ្សំមួយនៃកម្លាំងទំនាញ \(~\vec F\)។ សមាសភាគទីពីរ \(~\vec F_1\) ប្រាប់ពីការបង្កើនល្បឿននៃផ្នែកកណ្តាល។
នៅចំណុច Μ នៅរយៈទទឹងភូមិសាស្ត្រ φ ទំនាញមិនត្រូវបានដឹកនាំតាមកាំនៃផែនដីទេ ប៉ុន្តែនៅមុំខ្លះ α ទៅគាត់។ កម្លាំងទំនាញត្រូវបានដឹកនាំតាមខ្សែបន្ទាត់ដែលហៅថា (បញ្ឈរចុះក្រោម)។
កម្លាំងទំនាញគឺស្មើគ្នាក្នុងរ៉ិចទ័រ និងទិសដៅទៅកម្លាំងទំនាញតែនៅប៉ូលប៉ុណ្ណោះ។ នៅខ្សែអេក្វាទ័រ ពួកវាស្របគ្នាក្នុងទិសដៅ ហើយភាពខុសគ្នាដាច់ខាតគឺអស្ចារ្យបំផុត។
\(~F_T = F - F_1 = F - m \omega^2 R,\)
កន្លែងណា ω គឺជាល្បឿនមុំនៃការបង្វិលរបស់ផែនដី រគឺជាកាំនៃផែនដី។
\(~\omega = \frac(2 \pi)(T) = \frac(2 \cdot 2.34)(24 \cdot 3600)\) rad/s = 0.727 10 -4 rad/s ។
ជា ω តូចណាស់បន្ទាប់មក ច T≈ ច. អាស្រ័យហេតុនេះ កម្លាំងទំនាញខុសគ្នាបន្តិចបន្តួចក្នុងម៉ូឌុលពីកម្លាំងទំនាញ ដូច្នេះភាពខុសគ្នានេះច្រើនតែអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់។
បន្ទាប់មក ច T≈ ច, \(~mg = \frac(GMm)((h + R)^2) \Rightarrow g = \frac(GM)((h + R)^2)\) ។
រូបមន្តនេះបង្ហាញថាការបង្កើនល្បឿនធ្លាក់ចុះដោយឥតគិតថ្លៃ gមិនអាស្រ័យលើទម្ងន់នៃការធ្លាក់ចុះឡើយ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើកម្ពស់។
អក្សរសិល្ប៍
Aksenovich L.A. រូបវិទ្យានៅវិទ្យាល័យ៖ ទ្រឹស្តី។ ភារកិច្ច។ ការធ្វើតេស្ត: Proc ។ ប្រាក់ឧបត្ថម្ភសម្រាប់ស្ថាប័នផ្តល់សេវាទូទៅ។ បរិស្ថាន ការអប់រំ / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; អេដ។ K. S. Farino ។ - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 39-40 ។
និយមន័យ ១
កម្លាំងទំនាញត្រូវបានគេចាត់ទុកថាត្រូវបានអនុវត្តទៅលើចំណុចកណ្តាលនៃទំនាញរបស់រាងកាយ ដែលកំណត់ដោយការព្យួររាងកាយពីខ្សែស្រឡាយនៅចំណុចផ្សេងៗរបស់វា។ ក្នុងករណីនេះចំនុចប្រសព្វនៃទិសដៅទាំងអស់ដែលត្រូវបានសម្គាល់ដោយខ្សែស្រឡាយនឹងត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចំណុចកណ្តាលនៃទំនាញនៃរាងកាយ។
គំនិតនៃទំនាញផែនដី
ទំនាញក្នុងរូបវិទ្យា គឺជាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើរូបកាយណាមួយដែលនៅជិតផ្ទៃផែនដី ឬរូបកាយតារាសាស្ត្រផ្សេងទៀត។ កម្លាំងទំនាញលើផ្ទៃភពផែនដី តាមនិយមន័យនឹងជាផលបូកនៃការទាញទំនាញរបស់ភពផែនដី ក៏ដូចជាកម្លាំង centrifugal នៃនិចលភាព ដែលបង្កឡើងដោយការបង្វិលប្រចាំថ្ងៃរបស់ភព។
កម្លាំងផ្សេងទៀត (ឧទាហរណ៍ ការទាក់ទាញរបស់ព្រះអាទិត្យ និងព្រះច័ន្ទ) ដោយសារតែភាពតូចរបស់វា មិនត្រូវបានយកមកពិចារណា ឬត្រូវបានសិក្សាដោយឡែកពីគ្នាក្នុងទម្រង់នៃការផ្លាស់ប្តូរបណ្តោះអាសន្ននៅក្នុងវាលទំនាញផែនដី។ ទំនាញផែនដីផ្តល់ការបង្កើនល្បឿនស្មើគ្នាដល់រាងកាយទាំងអស់ ដោយមិនគិតពីម៉ាស់របស់វា ខណៈពេលដែលតំណាងឱ្យកម្លាំងអភិរក្ស។ វាត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើរូបមន្ត៖
$\vec(P) = m\vec(g)$,
ដែល $\vec(g)$ គឺជាការបង្កើនល្បឿនដែលបញ្ចូលទៅកាន់រាងកាយដោយទំនាញ ដែលតំណាងថាជាការបង្កើនល្បឿនធ្លាក់ដោយសេរី។
បន្ថែមពីលើទំនាញផែនដី សាកសពដែលផ្លាស់ទីទាក់ទងទៅនឹងផ្ទៃផែនដីក៏រងផលប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ផងដែរដោយកម្លាំង Coriolis ដែលជាកម្លាំងដែលប្រើក្នុងការសិក្សាចលនានៃចំណុចសម្ភារៈទាក់ទងទៅនឹងស៊ុមបង្វិលយោង។ ការបន្ថែមកម្លាំង Coriolis ទៅនឹងកម្លាំងរាងកាយដែលធ្វើសកម្មភាពលើចំណុចសម្ភារៈនឹងធ្វើឱ្យវាអាចយកទៅពិចារណាពីឥទ្ធិពលនៃការបង្វិលនៃស៊ុមយោងលើចលនាបែបនេះ។
រូបមន្តសំខាន់ៗសម្រាប់ការគណនា
យោងតាមច្បាប់ទំនាញសកល កម្លាំងទំនាញដែលធ្វើសកម្មភាពលើចំណុចវត្ថុដែលមានម៉ាស់ $m$ លើផ្ទៃនៃរូបកាយស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ តារាសាស្ត្រដែលមានម៉ាស់ $M$ នឹងត្រូវបានកំណត់ដោយទំនាក់ទំនង៖
$F=(G)\frac(Mm)(R^2)$ ដែល៖
- $G$ គឺជាថេរទំនាញ
- $R$ - កាំរាងកាយ។
ទំនាក់ទំនងនេះប្រែទៅជាត្រឹមត្រូវប្រសិនបើយើងសន្មត់ថាការចែកចាយម៉ាស់ស៊ីមេទ្រីរាងស្វ៊ែរលើបរិមាណនៃរាងកាយ។ បន្ទាប់មកកម្លាំងនៃការទាក់ទាញទំនាញត្រូវបានដឹកនាំដោយផ្ទាល់ទៅកណ្តាលនៃរាងកាយ។
ម៉ូឌុលនៃកម្លាំង centrifugal នៃនិចលភាព $Q$ ដែលដើរតួរលើភាគល្អិតនៃវត្ថុធាតុ ត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត៖
$Q = maw^2$ ដែល៖
- $a$ គឺជាចំងាយរវាងភាគល្អិត និងអ័ក្សនៃការបង្វិលតួតារាសាស្ត្រ ដែលកំពុងត្រូវបានពិចារណា
- $w$ គឺជាល្បឿនមុំនៃការបង្វិលរបស់វា។ ក្នុងករណីនេះកម្លាំង centrifugal នៃនិចលភាពក្លាយទៅជាកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សនៃការបង្វិល ហើយដឹកនាំឆ្ងាយពីវា។
នៅក្នុងទម្រង់វ៉ិចទ័រ កន្សោមសម្រាប់កម្លាំង centrifugal នៃនិចលភាពត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម៖
$\vec(Q) = (mw^2\vec(R_0))$ ដែល៖
$\vec (R_0)$ គឺជាវ៉ិចទ័រកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សនៃការបង្វិល ដែលត្រូវបានដកចេញពីវាទៅចំណុចសម្ភារៈដែលបានបញ្ជាក់ដែលមានទីតាំងនៅជិតផ្ទៃផែនដី។
ក្នុងករណីនេះ កម្លាំងទំនាញ $\vec (P)$ នឹងស្មើនឹងផលបូកនៃ $\vec (F)$ និង $\vec (Q)$:
$\vec(P) = \vec(F) = \vec(Q)$
ច្បាប់នៃការទាក់ទាញ
បើគ្មានវត្តមានទំនាញផែនដីទេ ដើមកំណើតនៃវត្ថុជាច្រើនដែលឥឡូវហាក់បីដូចជាធម្មជាតិសម្រាប់យើង នឹងមិនអាចទៅរួចនោះទេ៖ ដូច្នេះហើយ វានឹងមិនមានការធ្លាក់ព្រិលធ្លាក់ពីលើភ្នំ គ្មានទន្លេ និងភ្លៀងនោះទេ។ បរិយាកាសផែនដីអាចរក្សាបានតែដោយកម្លាំងទំនាញប៉ុណ្ណោះ។ ភពដែលមានម៉ាស់តិច ដូចជាព្រះច័ន្ទ ឬបារត បានបាត់បង់បរិយាកាសទាំងមូលក្នុងល្បឿនដ៏លឿន ហើយក្លាយជាគ្មានការការពារប្រឆាំងនឹងវិទ្យុសកម្មលោហធាតុដែលឈ្លានពាន។
បរិយាកាសរបស់ផែនដីបានដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការនៃការបង្កើតជីវិតនៅលើផែនដី។ បន្ថែមពីលើទំនាញផែនដី ផែនដីក៏រងផលប៉ះពាល់ដោយកម្លាំងទំនាញរបស់ព្រះច័ន្ទផងដែរ។ ដោយសារតែភាពជិតស្និទ្ធរបស់វា (នៅលើមាត្រដ្ឋានលោហធាតុ) អត្ថិភាពនៃ ebbs និងលំហូរគឺអាចធ្វើទៅបាននៅលើផែនដី ហើយចង្វាក់ជីវសាស្រ្តជាច្រើនស្របគ្នានឹងប្រតិទិនតាមច័ន្ទគតិ។ ដូច្នេះទំនាញផែនដីត្រូវតែត្រូវបានមើលក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃច្បាប់ធម្មជាតិដែលមានប្រយោជន៍ និងសំខាន់។
ចំណាំ ២
ច្បាប់នៃការទាក់ទាញត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសកល ហើយអាចអនុវត្តបានចំពោះរូបកាយទាំងពីរដែលមានម៉ាសជាក់លាក់។
នៅក្នុងស្ថានភាពដែលម៉ាស់នៃរាងកាយអន្តរកម្មមួយប្រែទៅជាធំជាងម៉ាស់ទីពីរ មនុស្សម្នាក់និយាយអំពីករណីពិសេសនៃកម្លាំងទំនាញដែលមានពាក្យពិសេសដូចជា "ទំនាញ" ។ វាអាចអនុវត្តបានចំពោះកិច្ចការដែលផ្តោតលើការកំណត់កម្លាំងនៃការទាក់ទាញនៅលើផែនដី ឬរូបកាយសេឡេស្ទាលផ្សេងទៀត។ នៅពេលជំនួសតម្លៃទំនាញទៅក្នុងរូបមន្តនៃច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុន យើងទទួលបាន៖
នៅទីនេះ $a$ គឺជាការបង្កើនល្បឿននៃទំនាញផែនដី ដែលបង្ខំឱ្យរាងកាយមានទំនោរទៅរកគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅក្នុងបញ្ហាដែលទាក់ទងនឹងការប្រើប្រាស់ការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ដោយឥតគិតថ្លៃ ការបង្កើនល្បឿននេះត្រូវបានបង្ហាញដោយអក្សរ $g$ ។ ដោយមានជំនួយពីការគណនាអាំងតេក្រាលផ្ទាល់ខ្លួនរបស់គាត់ ញូតុនបានគ្រប់គ្រងគណិតវិទ្យាដើម្បីបញ្ជាក់ពីការប្រមូលផ្តុំថេរនៃទំនាញនៅកណ្តាលនៃរាងកាយធំមួយ។