በፈረስ ጉልበት ወይም ዋት ውስጥ ኃይልን እንዴት ማስላት እንደሚቻል ፣ እነዚህ ውሎች ምን ማለት እንደሆኑ እና እነዚህ ውሎች ለምን አስፈላጊ እንደሆኑ።
ደረጃ
ደረጃ 1. መሠረታዊ የሆኑትን ይገምግሙ።
ኃይል የሚለው ቃል ሥራ ለመሥራት የጊዜ ክፍተት ተብሎ ይገለጻል። ይህ በእንዲህ እንዳለ ሥራ የማይንቀሳቀስ ነገርን በማንቀሳቀስ ወይም መሰናክልን ወይም ሌላ መሰናክልን በመጋፈጥ እና ርቀትን በመሸፈን የተተገበረ ኃይል ምን ያህል ውጤታማ እንደሆነ ለመለካት የቆየ ቃል ነው።
- እዚህ ያለው ነጥብ “ሥራ” ለማድረግ አንድ ኃይል በርቀት መጓዝ አለበት። ለምሳሌ ፣ በ 300 ኤን ኃይል ያለው ፕሮፔለር መርከቧን በ 80 ሜትር ውስጥ ቢያንቀሳቅሰው የተከናወነው ሥራ FORCE x DISTANCE = 300 x 80 = 24,000 “Nm/Joule” --- ስለዚህ ፕሮፔለር ሊባል ይችላል ፕሮፔለር 24,000 ጁሎች ሥራ ሠርቷል።
- መርከቡን ያንን ርቀት ለማንቀሳቀስ የሚወስደውን ጊዜ ግምት ውስጥ ያስገቡ። መርከቡ ይህንን ርቀት በሴኮንድ (ሜ/ሰ) በ 20 ሜትር ፍጥነት እየተጓዘ ነው እንበል። የ 80 ሜትር ርቀት ለመሸፈን መርከቡ 80/20 = 4 ሰከንዶች ይወስዳል። ስለዚህ ፣ የመርከቡ ፕሮፔለር በ 4 ሰከንዶች ውስጥ 24,000 ጁል ሥራን ያከናውናል ፣ ስለዚህ ኃይል በ 24,000/4 = 6,000 Joules በሰከንድ (ጄ/ሰ) ይተገበራል።
-
የጊዜውን ታሪካዊ ዳራ ይረዱ። ቤንዚን ሞተሮች እና የእንፋሎት ኃይል የመጀመሪያዎቹን ባቡሮች እና መርከቦች ለማገልገል ጥቅም ላይ ከመዋሉ በፊት ባሉት ቀናት (ፕሮፔንተርን ለመጠቀም የመጀመሪያው መርከብ እ.ኤ.አ. በ 1846 የመጀመሪያ ጉዞው የተከናወነው እና አንድ ነፋሻ የሚመስል 6 ቢላ ያለው አንድ ፕሮፔን ተጠቅሟል።) ፣ ፈረሶቹ በጣም ከባድ እና የተለያዩ ሥራዎችን ያከናውናሉ። በተለየ ፣ ሰዎች ፈረስ ምን ያህል ጥረት እንደሚያደርግ ይለካሉ እና ጊዜውን ያሰሉታል። የብዙ ሙከራዎችን አማካይ ፍለጋ ካደረጉ በኋላ በ 746 ጄ/ሰ በጤናማ ፈረስ የሚሰራ መደበኛ የሥራ ደረጃ አድርገው ወስነዋል። በኋላ ይህ መስፈርት “ፈረስ ጉልበት” በመባል ይታወቃል። 746 ጁሎች በሰከንድ ወደ አንድ ፈረስ ኃይል (hp)። ይህ ዛሬም እውነት ነው።
746 X 60 = 44,760 ጁሎች በደቂቃ ፣ ይህም እኩል ነው - አንድ hp።
- በአሁኑ ጊዜ በአጠቃላይ በኤሌክትሮኒክ እና በኤሌክትሪክ መሣሪያዎች የተገደበ እና በ MKS (ሜትር-ኪሎግራም/ሰከንድ/ሰከንድ) ሜትሪክ ስርዓት ላይ የተመሠረተ ሌላ ሁለንተናዊ የኃይል አሃድ “ዋት” ነው። አንድ የኒውተን ኃይል የአንድ ሜትር ርቀት ከተጓዘ ፣ ከዚያ አንድ የሥራ ሥራ ተከናውኗል። ኃይሉ የዚህን ሥራ አንድ ጁል ለመሥራት አንድ ሰከንድ ከወሰደ የኃይል ፍጆታው አንድ ዋት ነው። ስለዚህ አንድ ዋት በሰከንድ አንድ ጁል ነው።
ደረጃ 2. በዚህ ወቅት የሚያስፈልገውን ኢንዱስትሪ ግምት ውስጥ ያስገቡ።
በአብዛኛዎቹ ጉዳዮች በኢንዱስትሪ ውስጥ እኛ የምንሠራው በሚሽከረከር ማሽኖች እንጂ በ 160,000 m² መሬት ላይ እንደ ሀሮ እርሻ የሚያርስ ቀጥተኛ እንቅስቃሴ ያለው ማሽን አይደለም። ስለዚህ ፣ እንደ ኤሌክትሪክ ሞተሮች ፣ የእንፋሎት ሞተሮች ፣ ተርባይኖች ፣ ናፍጣዎች ፣ ወዘተ የመሳሰሉትን ነገሮች የውጤት ኃይልን መወሰን መቻል አለብን ፣ እና ስለሆነም እኛ የማሽከርከርን ርዕሰ ጉዳይ እናውቀዋለን።
- Torque አቅጣጫን የመለወጥ ወይም የሆነ ነገር የማሽከርከር ወይም በአንዳንድ መጥረቢያዎች ላይ ለአንድ ነገር የማሽከርከር እንቅስቃሴ የመስጠት አዝማሚያ ነው። በ 20 ኒውቶኖች ኃይል የአምስት ሜትር ዘንቢል እጀታውን ከተጫኑ የ 5 X 20 = ኒውተን-ሜትር ሽክርክሪት ይተገብራሉ።
- አሁን ፣ እዚህ አስቸጋሪው እና ወደ ግራ መጋባት ሊያመራ ይችላል። ቀጥታ መስመር ላይ መስመራዊ ሥራን ለማስላት ኃይሉን በማፈናቀል ያባዛሉ። እንደገና ፣ እርስዎ እንደ መፈናቀሉ ባሉ ተመሳሳይ አሃዶች ውስጥ ኃይሉን እያባዙ ነው ፣ ግን በዚህ ሁኔታ መፈናቀሉ “የሌቨር ክንድ” ነው እና ምንም እንኳን አንድ ነገር እስኪያሽከረክር ድረስ መንኮራኩር እያመረቱ ቢሆንም ምንም እንቅስቃሴ የለም እና ስለሆነም ሥራ የለም።
- ሥራ እና ጉልበት ፣ ምንም እንኳን እነሱ በአንድ ክፍል ውስጥ የሚለኩ ቢመስሉም በእውነቱ በጣም የተለያዩ ናቸው። የማሽከርከሪያው ትክክለኛ ሽክርክሪት ከማምረቱ በፊት ምንም ሥራ አይሠራም ፣ እና ስለሆነም ምንም ኃይል አይጠቀምም።
- በሁለቱ መካከል ያለውን ልዩነት ለመለየት በኒውተን.ሜትር (ኤን) ውስጥ ሥራ በጁሉልስ (ጄ) ውስጥ ይለካል።
ደረጃ 3. እንቅስቃሴ ወይም ተዘዋዋሪ “መፈናቀል” ካለ ሥራውን ይለኩ።
አንድ መጥረጊያ እንደ መጥረቢያ እና በእጅዎ በሚጨርስበት ጫፉ ላይ በጥብቅ ተቆልፎ እንበል ፣ እንደበፊቱ 20 ኤን ኃይልን ተግባራዊ በማድረግ በአምስት ሜትር ሊቨር በተወከለው ክበብ ላይ ሁለት ሜትር ርቀት ይጓዛል ፣ ከዚያ ልክ እንደ ከላይ የቀጥታ መስመር ጉዳይ። ከላይ ፣ ከኃይል ጊዜ መፈናቀል ወይም 20 X 2 = 40 ኒውተን ሜትሮች ጋር እኩል ነው። ይህንን ቁጥር በ 5 ሜትር ርዝመት ባለው ሌቨር ወይም በ “ሌቨር ክንድ” በአንድ ጊዜ በማባዛት እና በመከፋፈል እንበል። በግልጽ እንደሚታየው ይህ ውጤቱን አይለውጥም ፣ ስለዚህ መጻፍ ይችላሉ-
- ሥራ = 5 X 20 X 2/5 እና ውጤቱ እንደበፊቱ 40 ጁሎች ነው ፣ ግን 5 X 20 ከዚያ በላይ ነው? አዙሪት መሆኑን አየህ።
- “2/5” ምንድነው? በሊቨር ክንድ የተከፈለ የ 2 ሜትር መስመራዊ ማፈናቀል ፣ ራዲአንስ ተብለው በሚጠሩ የማዕዘን ክፍሎች ውስጥ መጥረቢያውን ምን ያህል እንዳዞሩ ይነግርዎታል። በፊዚክስ እና በሜካኒካል ኢንጂነሪንግ ውስጥ ሁለንተናዊ ጥቅም ላይ የዋለው ራዲያን ፣ በክበብ ሁለት ራዲየስ መካከል ያለው አንግል ማለት ነው። ይህ ስሌት ወደ 57 ዲግሪዎች በጣም ቅርብ ነው ወይም ደግሞ በክበቡ ዙሪያ ካለው የክበብ ራዲየስ ጋር በሚመሳሰል ቅስት በክበቡ መሃል ላይ የተገነባው አንግል ነው።
-
ስለዚህ የማሽከርከር ማፈናቀልን (ቴታ) ራዲያንን በሚያመነጨው የማሽከርከሪያ ሥራ የተሠራው ሥራ ከቶርኩ (ኤል) ጋር እኩል ነው ማለት ይችላሉ
- ጊዜያት የማዞሪያ መፈናቀል ወይም
- ሥራ = L X theta በ joules ውስጥ
ደረጃ 4. በሞተር እና በሞተር ማሽከርከር ውስጥ ባለው የፈረስ ጉልበት መጠን ላይ የበለጠ ፍላጎት እንዳሎት ልብ ይበሉ ፣ ማለትም የማሽከርከር ሥራውን ለማከናወን የጊዜ ክፍተት
- የማሽከርከር ኃይል = torque X የማዕዘን መፈናቀል (ራዲያን)/ጊዜ (ሰከንዶች)
-
በፊዚክስ ፣ የማዕዘን ፍጥነት በሰከንድ ራዲየኖች ውስጥ ይፃፋል ፣ ግን እርስዎ የሚያዩት ማንኛውም ሞተር ወይም አውሮፕላን ወይም የመርከብ ሞተር ሁል ጊዜ የሚለካው በ rp (አብዮቶች በደቂቃ) ነው ፣ ስለዚህ ያንን መለወጥ አለብን።
- አንድ አብዮት በደቂቃ (ራፒኤም) = 60 አብዮቶች/ሰከንድ = 60 ራፕስ ፣ ግን አንድ አብዮት በሰከንድ = 2 ኤክስ ፒ ራዲያን በሰከንድ
- ስለዚህ በጁሉሎች ውስጥ በሰከንድ የማሽከርከሪያ መሣሪያ ፣ ኃይልን ፣ ኤልን በማምረት እና በ S rpm ፍጥነት ማሽከርከር ፣
- ኃይል = ኤስ/60 ኤክስ (2 ፒ) ኤክስ ኤል በጄ/ሰ ውስጥ እና ቀደም ሲል እንደተፃፈው ወደ ፈረስ ጉልበት ለመቀየር በ 746 መከፋፈል አለብዎት ወይም
- የሞተር ፈረስ ኃይል = (2 pi)/44.760 X L X S L በኒውተን ሜትሮች (ብዙውን ጊዜ ከ Prony ብሬክ ጋር) የሚለካበት እና ኤስ በ R.p.m ውስጥ የማሽከርከር ፍጥነት ሲሆን ይህም በመቁጠሪያ ፣ በስትሮቦስኮፕ ፣ በሌዘር ፣ ወዘተ ሊለካ ይችላል። በዚህ መንገድ የመኪና እና የሞተር ሳይክል ሞተሮች የአፈፃፀም ኩርባዎች በ torque ግራፍ መልክ ከ r.p.m. እና ኃይል (hp) በተቃራኒው ሞተር ፍጥነት በ r.p.m. እና የአውቶሞቲቭ ቴክኒሻኖች ከነዚህ ገበታዎች የተሻለውን አፈፃፀም ማየት ይችላሉ።
