តើអ្វីទៅជាថាមពល kinetic ។ ថាមពល Kinetic

សាច់ដុំដែលផ្លាស់ទីផ្នែកនៃរាងកាយអនុវត្តការងារមេកានិច។

ការងារក្នុងទិសដៅខ្លះ - នេះគឺជាផលិតផលនៃកម្លាំង (F) ដែលដើរតួក្នុងទិសដៅនៃចលនារបស់រាងកាយដោយផ្លូវដែលវាបានឆ្លងកាត់(ស)៖ A=F S.

ការងារត្រូវការថាមពល។ ដូច្នេះនៅពេលដែលការងារត្រូវបានអនុវត្តថាមពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធថយចុះ។ ដោយសារ​ដើម្បី​ឱ្យ​ការងារ​ត្រូវ​បាន​ធ្វើ ការផ្គត់ផ្គង់​ថាមពល​គឺ​ជា​ការ​ចាំបាច់ កត្តា​បន្ទាប់​អាច​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ដូច​ខាងក្រោម​នេះ​៖ ថាមពល – នេះគឺជាឱកាសដើម្បីធ្វើការងារ នេះគឺជាវិធានការជាក់លាក់នៃ "ធនធាន" ដែលមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធមេកានិក ដើម្បីអនុវត្តវា. លើសពីនេះទៀតថាមពលគឺជារង្វាស់នៃការផ្លាស់ប្តូរពីប្រភេទនៃចលនាមួយទៅប្រភេទមួយទៀត។

នៅក្នុង biomechanics គោលការណ៍សំខាន់ៗដូចខាងក្រោមត្រូវបានពិចារណា: ប្រភេទនៃថាមពល:

សក្តានុពលអាស្រ័យលើទីតាំងដែលទាក់ទងនៃធាតុនៃប្រព័ន្ធមេកានិចនៃរាងកាយមនុស្ស;

ចលនាបកប្រែ Kinetic;

ចលនាបង្វិល Kinetic;

ការខូចទ្រង់ទ្រាយសក្តានុពលនៃធាតុប្រព័ន្ធ;

កំដៅ;

ដំណើរការផ្លាស់ប្តូរ។

ថាមពលសរុបនៃប្រព័ន្ធជីវមេកានិចគឺស្មើនឹងផលបូកនៃប្រភេទថាមពលដែលបានរាយបញ្ជីទាំងអស់។

ដោយការលើករាងកាយ ការបង្ហាប់និទាឃរដូវ អ្នកអាចប្រមូលផ្តុំថាមពលនៅក្នុងទម្រង់សក្តានុពលសម្រាប់ការប្រើប្រាស់នៅពេលក្រោយ។ ថាមពលដែលមានសក្តានុពលតែងតែត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងកម្លាំងមួយ ឬសកម្មភាពផ្សេងទៀតពីរាងកាយមួយទៅមួយទៀត។ ជាឧទាហរណ៍ ផែនដីធ្វើសកម្មភាពដោយទំនាញលើវត្ថុដែលធ្លាក់ និទាឃរដូវដែលបានបង្ហាប់ធ្វើសកម្មភាពលើបាល់ ហើយខ្សែធ្នូដែលទាញធ្វើសកម្មភាពលើព្រួញ។

ថាមពលសក្តានុពល – នេះគឺជាថាមពលដែលរាងកាយមានដោយសារតែទីតាំងរបស់វាទាក់ទងទៅនឹងរាងកាយផ្សេងទៀត ឬដោយសារតែការរៀបចំដែលទាក់ទងគ្នានៃផ្នែកនៃរាងកាយមួយ។.

ដូច្នេះ កម្លាំងទំនាញ និងកម្លាំងយឺត គឺជាសក្តានុពល។

ទំនាញ ថាមពលសក្តានុពល: អេន = m g h

កន្លែងដែល k គឺជាភាពរឹងនៃនិទាឃរដូវ; x គឺជាការខូចទ្រង់ទ្រាយរបស់វា។

ពីឧទាហរណ៍ខាងលើវាច្បាស់ណាស់ថាថាមពលអាចត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងទម្រង់នៃថាមពលសក្តានុពល (លើករាងកាយបង្ហាប់និទាឃរដូវ) សម្រាប់ការប្រើប្រាស់នៅពេលក្រោយ។

នៅក្នុង biomechanics ថាមពលសក្តានុពលពីរប្រភេទត្រូវបានពិចារណា និងយកមកពិចារណា៖ លក្ខខណ្ឌ ទីតាំងដែលទាក់ទងរាងកាយភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃផែនដី (ថាមពលទំនាញផែនដី); ទាក់ទងនឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយយឺតនៃធាតុនៃប្រព័ន្ធជីវមេកានិច (ឆ្អឹង សាច់ដុំ សរសៃចង) ឬវត្ថុខាងក្រៅណាមួយ (ឧបករណ៍កីឡា ឧបករណ៍)។

ថាមពល Kinetic រក្សាទុកក្នុងរាងកាយនៅពេលផ្លាស់ទី។ រាងកាយផ្លាស់ទីដំណើរការដោយសារតែការបាត់បង់របស់វា។ ដោយសារផ្នែកនៃរាងកាយ និងរាងកាយរបស់មនុស្សធ្វើចលនាបកប្រែ និងបង្វិល ថាមពល kinetic សរុប (Ek) នឹងស្មើនឹង៖ ដែល m ជាម៉ាស់ V ជាល្បឿនលីនេអ៊ែរ J គឺជាពេលនៃនិចលភាពនៃប្រព័ន្ធ ω គឺជាល្បឿនមុំ។

ថាមពលចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធ biomechanical ដោយសារតែលំហូរមេតាប៉ូលីសនៅក្នុងសាច់ដុំ ដំណើរការមេតាប៉ូលីស. ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដែលនាំឱ្យការងារកំពុងធ្វើ មិនមែនជាដំណើរការដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៅក្នុងប្រព័ន្ធជីវមេកានិកទេ ពោលគឺមិនមែនថាមពលទាំងអស់ចូលទៅក្នុង ការងារមានប្រយោជន៍. ផ្នែកមួយនៃថាមពលត្រូវបានបាត់បង់ដោយមិនអាចត្រឡប់វិញបាន ប្រែទៅជាកំដៅ៖ មានតែ 25% ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីបំពេញការងារ នៅសល់ 75% ត្រូវបានបំប្លែង និងរលាយក្នុងខ្លួន។

សម្រាប់ប្រព័ន្ធ biomechanical ច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលនៃចលនាមេកានិចត្រូវបានអនុវត្តក្នុងទម្រង់៖

Epol = ឯក + Epot + U,

កន្លែងដែល Epol ត្រូវបានបញ្ចប់ ថាមពលមេកានិចប្រព័ន្ធ; ឯក - ថាមពល kinetic នៃប្រព័ន្ធ; Epot - ថាមពលសក្តានុពលនៃប្រព័ន្ធ; យូ - ថាមពលខាងក្នុងប្រព័ន្ធដែលតំណាងឱ្យថាមពលកំដៅជាចម្បង។

ថាមពលសរុបនៃចលនាមេកានិចនៃប្រព័ន្ធជីវមេកានិកគឺផ្អែកលើប្រភពថាមពលពីរខាងក្រោម៖ ប្រតិកម្មមេតាប៉ូលីសនៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស និងថាមពលមេកានិកនៃបរិយាកាសខាងក្រៅ (ធាតុខូចទ្រង់ទ្រាយនៃឧបករណ៍កីឡា ឧបករណ៍ ផ្ទៃគាំទ្រ គូប្រជែងអំឡុងពេលទំនាក់ទំនង) ។ ថាមពលនេះត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈកម្លាំងខាងក្រៅ។

លក្ខណៈពិសេសនៃការផលិតថាមពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធជីវមេកានិកមួយគឺថាផ្នែកមួយនៃថាមពលកំឡុងពេលចលនាត្រូវបានចំណាយលើការអនុវត្តសកម្មភាពម៉ូទ័រចាំបាច់ មួយទៀតទៅការរលាយមិនអាចត្រឡប់វិញនៃថាមពលដែលបានរក្សាទុក ទីបីត្រូវបានរក្សាទុក និងប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលចលនាជាបន្តបន្ទាប់។ នៅពេលគណនាថាមពលដែលបានចំណាយក្នុងអំឡុងពេលចលនានិង ការងារមេកានិចរាងកាយរបស់មនុស្សត្រូវបានតំណាងជាគំរូនៃប្រព័ន្ធជីវមេកានិកពហុតំណ ស្រដៀងទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធកាយវិភាគវិទ្យា។ ចលនានៃតំណភ្ជាប់បុគ្គល និងចលនានៃរាងកាយទាំងមូលត្រូវបានពិចារណាក្នុងទម្រង់ពីរបន្ថែមទៀត ប្រភេទសាមញ្ញចលនា៖ បកប្រែ និងបង្វិល។

ថាមពលមេកានិចសរុបនៃតំណភ្ជាប់ i-th (Epol) មួយចំនួនអាចត្រូវបានគណនាជាផលបូកនៃសក្តានុពល (Epot) និងថាមពល kinetic (Ek) ។ នៅក្នុងវេន Ek អាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលបូកនៃថាមពល kinetic នៃកណ្តាលនៃម៉ាសនៃតំណភ្ជាប់ (Ec.c.m.) ដែលម៉ាស់ទាំងមូលនៃតំណភ្ជាប់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ ហើយថាមពល kinetic នៃការបង្វិលនៃតំណភ្ជាប់ទាក់ទងទៅនឹង កណ្តាលនៃម៉ាស់ (Ec.Vr.) ។

ប្រសិនបើ kinematics នៃចលនានៃតំណភ្ជាប់ត្រូវបានគេស្គាល់, នេះ។ កន្សោមទូទៅសម្រាប់ ថាមពលសរុបតំណភ្ជាប់នឹងមានទម្រង់៖ ដែល mi ជាម៉ាស់នៃតំណ i-th; ĝ - ការបង្កើនល្បឿនធ្លាក់ដោយឥតគិតថ្លៃ; hi គឺជាកម្ពស់កណ្តាលនៃម៉ាស់ខាងលើកម្រិតសូន្យមួយចំនួន (ឧទាហរណ៍ ខាងលើផ្ទៃផែនដីនៅ កន្លែងនេះ។); - ល្បឿននៃចលនាបកប្រែនៃកណ្តាលនៃម៉ាស់; Ji គឺជាពេលនៃនិចលភាពនៃតំណភ្ជាប់ ith ទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សភ្លាមៗនៃការបង្វិលដែលឆ្លងកាត់កណ្តាលនៃម៉ាស់។ ω - ល្បឿនមុំភ្លាមៗនៃការបង្វិលទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សភ្លាមៗ។

ការងារផ្លាស់ប្តូរថាមពលមេកានិកសរុបនៃតំណភ្ជាប់ (Ai) កំឡុងពេលប្រតិបត្តិការចាប់ពីពេល t1 ដល់ពេល t2 គឺស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃតម្លៃថាមពលនៅដំណាក់កាលចុងក្រោយ (Ep(t2)) និងដំបូង (Ep(t1)) moments ចលនា៖

តាមធម្មជាតិនៅក្នុង ក្នុងករណីនេះការងារត្រូវបានចំណាយលើការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពល និងថាមពល kinetic នៃតំណភ្ជាប់។

ប្រសិនបើបរិមាណការងារ Ai> 0 នោះគឺថាមពលបានកើនឡើងនោះពួកគេនិយាយថាការងារវិជ្ជមានត្រូវបានធ្វើនៅលើតំណភ្ជាប់។ ប្រសិនបើ AI< 0, то есть энергия звена уменьшилась, - отрицательная работа.

របៀបនៃការងារដើម្បីផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃតំណភ្ជាប់ដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានគេហៅថាការយកឈ្នះប្រសិនបើសាច់ដុំអនុវត្តការងារវិជ្ជមាននៅលើតំណភ្ជាប់; ទាបជាងប្រសិនបើសាច់ដុំអនុវត្តការងារអវិជ្ជមាននៅលើតំណភ្ជាប់។

ការងារវិជ្ជមានត្រូវបានធ្វើនៅពេលដែលសាច់ដុំចុះកិច្ចសន្យាប្រឆាំងនឹងបន្ទុកខាងក្រៅទៅបង្កើនល្បឿនផ្នែកនៃរាងកាយរាងកាយទាំងមូលឧបករណ៍កីឡា។ល។ ការងារអវិជ្ជមានត្រូវបានធ្វើប្រសិនបើសាច់ដុំទប់ទល់នឹងការលាតសន្ធឹងដោយសារតែសកម្មភាពនៃកម្លាំងខាងក្រៅ។ វាកើតឡើងនៅពេលបញ្ចុះបន្ទុក ឡើងលើជណ្តើរ ឬទប់ទល់នឹងកម្លាំងដែលលើសពីកម្លាំងសាច់ដុំ (ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការចំបាប់ដៃ)។

ប្រទះឃើញ ការពិតគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សមាមាត្រនៃការងារសាច់ដុំវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន៖ ការងារសាច់ដុំអវិជ្ជមានគឺសន្សំសំចៃជាងវិជ្ជមាន។ ការប្រតិបត្តិជាមុនការងារអវិជ្ជមានបង្កើនទំហំ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការងារវិជ្ជមានដែលធ្វើតាមវា។

ល្បឿននៃចលនារាងកាយមនុស្សកាន់តែច្រើន (អំឡុងពេលរត់ និងវាល ជិះស្គី ជិះស្គី។ លទ្ធផលមានប្រយោជន៍- ចលនានៃរាងកាយនៅក្នុងលំហ និងចលនានៃតំណភ្ជាប់ទាក់ទងទៅនឹង GCM ។ ដូច្នេះនៅពេល ដែនកំណត់ល្បឿនការងារសំខាន់គឺត្រូវចំណាយលើការបង្កើនល្បឿន និងហ្វ្រាំងផ្នែករាងកាយ ដោយហេតុថាជាមួយនឹងល្បឿនកើនឡើង ការបង្កើនល្បឿននៃចលនានៃផ្នែករាងកាយកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។

ថាមពល kinetic នៃរាងកាយគឺជាបរិមាណរាងកាយដែលស្មើនឹងពាក់កណ្តាលនៃផលិតផលនៃម៉ាសនៃរាងកាយនិងល្បឿនរបស់វាការ៉េ។ នេះគឺជាថាមពលនៃចលនា វាស្មើនឹងការងារដែលកម្លាំងដែលបានអនុវត្តទៅលើរាងកាយនៅពេលសម្រាកត្រូវធ្វើ ដើម្បីផ្តល់ល្បឿនដល់វា។ បន្ទាប់ពីមានផលប៉ះពាល់ ថាមពល kinetic អាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពលប្រភេទផ្សេងទៀតដូចជា សំឡេង ពន្លឺ ឬកំដៅ។

សេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលត្រូវបានគេហៅថាទ្រឹស្តីបទថាមពល kinetic និយាយថាការផ្លាស់ប្តូររបស់វាគឺជាការងារនៃកម្លាំងលទ្ធផលដែលបានអនុវត្តទៅលើរាងកាយ។ ទ្រឹស្តីបទនេះតែងតែមានសុពលភាព ទោះបីជារាងកាយផ្លាស់ទីក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់ក៏ដោយ ហើយទិសដៅរបស់វាមិនស្របគ្នានឹងទិសដៅនៃចលនារបស់វានោះទេ។

ថាមពលសក្តានុពល

ថាមពលសក្តានុពលត្រូវបានកំណត់ដោយមិនមែនដោយល្បឿននោះទេប៉ុន្តែដោយទីតាំងដែលទាក់ទងនៃសាកសពឧទាហរណ៍ទាក់ទងទៅនឹងផែនដី។ គំនិតនេះអាចត្រូវបានណែនាំសម្រាប់តែកងកម្លាំងទាំងនោះដែលការងាររបស់ពួកគេមិនអាស្រ័យលើគន្លងនៃរាងកាយនោះទេប៉ុន្តែត្រូវបានកំណត់ដោយតែទីតាំងដំបូងនិងចុងក្រោយរបស់វា។ កម្លាំងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាអភិរក្ស; ការងាររបស់ពួកគេគឺសូន្យប្រសិនបើរាងកាយផ្លាស់ទីតាមបណ្តោយផ្លូវបិទ។

កម្លាំងអភិរក្ស និងថាមពលសក្តានុពល

កម្លាំងទំនាញ និងកម្លាំងនៃការបត់បែនគឺមានលក្ខណៈអភិរក្សសម្រាប់ពួកគេ គំនិតនៃថាមពលសក្តានុពលអាចត្រូវបានណែនាំ។ អ្វី​ដែល​មាន​អត្ថន័យ​ខាង​រូបវន្ត​គឺ​មិន​មែន​ជា​ថាមពល​សក្តានុពល​នោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​ការ​ផ្លាស់​ប្តូរ​របស់​វា​នៅ​ពេល​ដែល​រាងកាយ​ផ្លាស់ទី​ពី​ទីតាំង​មួយ​ទៅ​ទីតាំង​មួយ។

ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលសក្តានុពលនៃរាងកាយនៅក្នុងវាលទំនាញដែលយកដោយសញ្ញាផ្ទុយគឺស្មើនឹងការងារដែលធ្វើដោយកម្លាំងដើម្បីផ្លាស់ទីរាងកាយ។ នៅ ការខូចទ្រង់ទ្រាយយឺតថាមពលសក្តានុពលអាស្រ័យលើអន្តរកម្មនៃផ្នែករាងកាយជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក។ ការមានទុនបម្រុងជាក់លាក់នៃថាមពលសក្តានុពល និទាឃរដូវដែលបានបង្ហាប់ ឬលាតសន្ធឹងអាចកំណត់ចលនារាងកាយដែលភ្ជាប់ជាមួយវា ពោលគឺផ្តល់ថាមពល kinetic ដល់វា។

បន្ថែមពីលើកម្លាំងនៃការបត់បែន និងទំនាញ ប្រភេទនៃកម្លាំងផ្សេងទៀតមានទ្រព្យសម្បត្តិនៃការអភិរក្សនិយម ឧទាហរណ៍ កម្លាំងនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាតនៃសាកសពដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់។ សម្រាប់កម្លាំងកកិត គំនិតនៃថាមពលសក្តានុពលមិនអាចត្រូវបានគេណែនាំទេ ការងាររបស់វានឹងអាស្រ័យលើផ្លូវដែលបានធ្វើដំណើរ។

លក្ខណៈមួយនៃប្រព័ន្ធណាមួយគឺថាមពល kinetic និងសក្តានុពលរបស់វា។ ប្រសិនបើកម្លាំង F បញ្ចេញឥទ្ធិពលលើរាងកាយនៅពេលសម្រាកតាមរបៀបដែលចលនាក្រោយៗមក នោះការងារ dA កើតឡើង។ ក្នុងករណីនេះតម្លៃនៃថាមពល kinetic dT កាន់តែខ្ពស់ ការងារកាន់តែច្រើន។ ម្យ៉ាង​ទៀត យើង​អាច​សរសេរ​សមភាព៖

ដោយគិតគូរពីផ្លូវ dR ដែលឆ្លងកាត់ដោយរាងកាយ និងល្បឿន dV ដែលបានបង្កើតឡើង យើងនឹងប្រើផ្លូវទីពីរសម្រាប់កម្លាំង៖

ចំណុចសំខាន់៖ ច្បាប់នេះអាចត្រូវបានប្រើប្រសិនបើស៊ុមនៃសេចក្តីយោង inertial ត្រូវបានយក។ ជម្រើសនៃប្រព័ន្ធប៉ះពាល់ដល់តម្លៃថាមពល។ ជាអន្តរជាតិ ថាមពលត្រូវបានវាស់ជា joules (J)។

វាធ្វើតាមថា ភាគល្អិត ឬតួដែលកំណត់ដោយល្បឿនចលនា V និងម៉ាស់ m នឹងមានៈ

T = ((V * V) * m) / 2

យើងអាចសន្និដ្ឋានបានថាថាមពល kinetic ត្រូវបានកំណត់ដោយល្បឿន និងម៉ាស់ តាមពិតតំណាងឱ្យមុខងារនៃចលនា។

ថាមពល Kinetic និងសក្តានុពលជួយពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃរាងកាយ។ ប្រសិនបើទីមួយ ដូចដែលបានបញ្ជាក់រួចមកហើយ គឺទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចលនា នោះទីពីរត្រូវបានអនុវត្តទៅប្រព័ន្ធនៃសាកសពអន្តរកម្ម។ Kinetic និង​ត្រូវ​បាន​គេ​ចាត់​ទុក​ជា​ធម្មតា​សម្រាប់​ជា​ឧទាហរណ៍​នៅ​ពេល​ដែល​កម្លាំង​តភ្ជាប់​សាកសព​មិន​អាស្រ័យ​នៅ​ក្នុង​ករណី​នេះ​ទេ​គឺ​មាន​តែ​ទីតាំង​ដំបូង​និង​ចុងក្រោយ​ប៉ុណ្ណោះ​ដែល​សំខាន់។ ឧទាហរណ៍ដ៏ល្បីបំផុតគឺអន្តរកម្មទំនាញ។ ប៉ុន្តែ​បើ​គន្លង​ក៏​សំខាន់​ដែរ នោះ​កម្លាំង​គឺ​រលាយ (កកិត)។

ការនិយាយ ជាភាសាសាមញ្ញថាមពលសក្តានុពលតំណាងឱ្យសមត្ថភាពក្នុងការធ្វើការងារ។ ដូច្នោះហើយថាមពលនេះអាចត្រូវបានពិចារណាក្នុងទម្រង់នៃការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីផ្លាស់ទីរាងកាយពីចំណុចមួយទៅចំណុចមួយទៀត។ នោះគឺ៖

ប្រសិនបើយើងសម្គាល់ថាមពលសក្តានុពលជា dP នោះយើងទទួលបាន៖

តម្លៃអវិជ្ជមានបង្ហាញថាការងារកំពុងត្រូវបានសម្រេចដោយការថយចុះ dP ។ សម្រាប់មុខងារដែលគេស្គាល់ dP វាអាចកំណត់មិនត្រឹមតែទំហំនៃកម្លាំង F ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានវ៉ិចទ័រទិសដៅរបស់វាផងដែរ។

ការផ្លាស់ប្តូរថាមពល kinetic តែងតែទាក់ទងទៅនឹងថាមពលសក្តានុពល។ នេះងាយយល់ ប្រសិនបើអ្នកចងចាំប្រព័ន្ធ។ តម្លៃសរុបនៃ T + dP នៅពេលផ្លាស់ទីរាងកាយនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង T តែងតែកើតឡើងស្របគ្នាជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង dP ពួកគេហាក់ដូចជាហូរចូលគ្នាទៅវិញទៅមកផ្លាស់ប្តូរ។

ដោយសារថាមពល kinetic និងសក្តានុពលមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក ផលបូករបស់វាតំណាងឱ្យថាមពលសរុបនៃប្រព័ន្ធដែលកំពុងពិចារណា។ ទាក់ទងទៅនឹងម៉ូលេគុល វាគឺ និងតែងតែមានវត្តមាន ដរាបណាមានយ៉ាងហោចណាស់មានចលនាកម្ដៅ និងអន្តរកម្ម។

នៅពេលអនុវត្តការគណនា ប្រព័ន្ធយោង និងពេលវេលាតាមអំពើចិត្តណាមួយដែលបានយកជាពេលដំបូងត្រូវបានជ្រើសរើស។ វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់យ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវតម្លៃនៃថាមពលសក្តានុពលតែនៅក្នុងតំបន់នៃសកម្មភាពនៃកម្លាំងបែបនេះដែលនៅពេលអនុវត្តការងារមិនអាស្រ័យលើគន្លងនៃចលនានៃភាគល្អិតឬរាងកាយណាមួយ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា កម្លាំងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា អភិរក្សនិយម។ ពួកគេតែងតែទាក់ទងគ្នាជាមួយនឹងច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលសរុប។

ចំណុចគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍៖ នៅក្នុងស្ថានភាពដែលឥទ្ធិពលខាងក្រៅមានតិចតួច ឬកម្រិតចេញ ប្រព័ន្ធដែលបានសិក្សាតែងតែមានទំនោរទៅរកស្ថានភាពដែលថាមពលសក្តានុពលរបស់វាមានទំនោរទៅសូន្យ។ ឧទាហរណ៍ បាល់បោះមួយឈានដល់ដែនកំណត់នៃថាមពលសក្តានុពលរបស់វា នៅចំណុចកំពូលនៃគន្លង ប៉ុន្តែនៅពេលតែមួយចាប់ផ្តើមរំកិលចុះក្រោម បំលែងថាមពលបង្គរទៅជាចលនា ទៅជាការងារដែលបានអនុវត្ត។ វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាថ្មីម្តងទៀតថាសម្រាប់ថាមពលសក្តានុពលតែងតែមានអន្តរកម្មនៃសាកសពយ៉ាងហោចណាស់ពីរ: ឧទាហរណ៍ក្នុងឧទាហរណ៍ជាមួយបាល់វាត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយទំនាញផែនដី។ ថាមពល Kinetic អាចត្រូវបានគណនាជាលក្ខណៈបុគ្គលសម្រាប់រាងកាយផ្លាស់ទីនីមួយៗ។

ថាមពល Kineticប្រព័ន្ធមេកានិច គឺជាថាមពលនៃចលនាមេកានិចនៃប្រព័ន្ធនេះ។

កម្លាំង ចធ្វើសកម្មភាពលើរាងកាយនៅពេលសម្រាក និងធ្វើឱ្យវាផ្លាស់ទី ដំណើរការ ហើយថាមពលនៃចលនារាងកាយកើនឡើងតាមចំនួនការងារដែលបានចំណាយ។ ដូច្នេះការងារ dAកម្លាំង ចនៅលើផ្លូវដែលរាងកាយបានឆ្លងកាត់ក្នុងអំឡុងពេលបង្កើនល្បឿនពី 0 ដល់ v វាទៅបង្កើនថាមពល kinetic dTសាកសព, i.e.

ដោយប្រើច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុន ច=md v/dt

និងគុណភាគីទាំងពីរនៃសមភាពដោយការផ្លាស់ទីលំនៅ ឃ r, យើងទទួលបាន

ចឃ r=m(d v/dt)dr=dA

ដូច្នេះរាងកាយនៃម៉ាស់មួយ។ Tផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿន វីមានថាមពល kinetic

T = tv 2 /2. (12.1)

ពីរូបមន្ត (12.1) វាច្បាស់ណាស់ថាថាមពល kinetic អាស្រ័យតែលើម៉ាស់ និងល្បឿននៃរាងកាយ ពោលគឺថាមពល kinetic នៃប្រព័ន្ធគឺជាមុខងារនៃស្ថានភាពនៃចលនារបស់វា។

នៅពេលទាញយករូបមន្ត (12.1) វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាចលនាត្រូវបានពិចារណានៅក្នុងស៊ុមនៃសេចក្តីយោង inertial ចាប់តាំងពីបើមិនដូច្នេះទេវានឹងមិនអាចប្រើច្បាប់របស់ញូវតុនបានទេ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធយោង inertial ផ្សេងគ្នាដែលផ្លាស់ទីទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក ល្បឿននៃរាងកាយ ហើយដូច្នេះថាមពល kinetic របស់វានឹងមិនដូចគ្នាទេ។ ដូច្នេះថាមពល kinetic អាស្រ័យលើជម្រើសនៃស៊ុមយោង។

ថាមពលសក្តានុពល -ថាមពលមេកានិកនៃប្រព័ន្ធសាកសព កំណត់ដោយការរៀបចំគ្នាទៅវិញទៅមក និងធម្មជាតិនៃកម្លាំងអន្តរកម្មរវាងពួកគេ។

អនុញ្ញាតឱ្យអន្តរកម្មនៃសាកសពត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈវាលកម្លាំង (ឧទាហរណ៍វាលនៃកម្លាំងយឺត, វាលនៃកម្លាំងទំនាញ) កំណត់លក្ខណៈដោយការពិតដែលថាការងារដែលធ្វើដោយកម្លាំងសម្ដែងនៅពេលផ្លាស់ទីរាងកាយពីទីតាំងមួយទៅទីតាំងមួយទៀតធ្វើ។ មិនអាស្រ័យលើគន្លងដែលចលនានេះបានកើតឡើងនោះទេ ប៉ុន្តែអាស្រ័យតែលើទីតាំងចាប់ផ្តើម និងបញ្ចប់ប៉ុណ្ណោះ។ វាលបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា សក្តានុពល,ហើយកងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពនៅក្នុងពួកគេ។ អភិរក្សនិយម។ប្រសិនបើការងារដែលធ្វើដោយកម្លាំងអាស្រ័យលើគន្លងរបស់រាងកាយផ្លាស់ទីពីចំណុចមួយទៅចំណុចមួយទៀត នោះកម្លាំងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា សាយភាយ;ឧទាហរណ៍នៃនេះគឺជាកម្លាំងនៃការកកិត។

រាងកាយមួយស្ថិតនៅក្នុងវិស័យសក្តានុពលនៃកម្លាំង មានថាមពលសក្តានុពល II ។ ការងារដែលធ្វើឡើងដោយកងកម្លាំងអភិរក្សក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរបឋម (គ្មានកំណត់) នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រព័ន្ធគឺស្មើនឹងការកើនឡើងនៃថាមពលសក្តានុពលដែលបានយកដោយសញ្ញាដក ចាប់តាំងពីការងារនេះត្រូវបានធ្វើដោយសារតែការថយចុះនៃថាមពលសក្តានុពល៖

ការងារ ឃ កបង្ហាញជាផលិតផលចំនុចនៃកម្លាំង ចផ្លាស់ទី ឃ rនិងកន្សោម (12.2) អាចត្រូវបានសរសេរជា

ចឃ r=-dP ។ (12.3)

ដូច្នេះប្រសិនបើមុខងារ P ( r) បន្ទាប់មកពីរូបមន្ត (12.3) យើងអាចរកឃើញកម្លាំង ចដោយម៉ូឌុលនិងទិសដៅ។

ថាមពលសក្តានុពលអាចត្រូវបានកំណត់ដោយផ្អែកលើ (12.3) as

ដែល C គឺជាថេរនៃការរួមបញ្ចូល ពោលគឺថាមពលសក្តានុពលត្រូវបានកំណត់រហូតដល់ថេរមួយចំនួន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះមិនត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងច្បាប់រូបវន្តទេ ព្រោះវារួមបញ្ចូលទាំងភាពខុសគ្នានៃថាមពលដែលមានសក្តានុពលនៅក្នុងទីតាំងពីរនៃរាងកាយ ឬដេរីវេនៃ P ទាក់ទងនឹងកូអរដោនេ។ ដូច្នេះថាមពលសក្តានុពលនៃរាងកាយនៅក្នុងទីតាំងជាក់លាក់មួយត្រូវបានចាត់ទុកថាស្មើនឹងសូន្យ (កម្រិតយោងសូន្យត្រូវបានជ្រើសរើស) ហើយថាមពលនៃរាងកាយនៅក្នុងទីតាំងផ្សេងទៀតត្រូវបានវាស់វែងទាក់ទងទៅនឹងកម្រិតសូន្យ។ សម្រាប់កម្លាំងអភិរក្ស

ឬក្នុងទម្រង់វ៉ិចទ័រ

ច=-gradP, (12.4) ដែល

(ខ្ញុំ, j, k- ឯកតាវ៉ិចទ័រនៃអ័ក្សកូអរដោនេ) ។ វ៉ិចទ័រដែលកំណត់ដោយកន្សោម (12.5) ត្រូវបានគេហៅថា ជម្រាលនៃមាត្រដ្ឋាន P.

សម្រាប់វា រួមជាមួយនឹងការរចនា grad P ការរចនា P ក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ផងដែរ។  ("nabla") មានន័យថា វ៉ិចទ័រ និមិត្តសញ្ញា ហៅថា ប្រតិបត្តិករហាមីលតុន ឬដោយប្រតិបត្តិករ nabla:

ទម្រង់ជាក់លាក់នៃអនុគមន៍ P អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃវាលកម្លាំង។ ឧទាហរណ៍ថាមពលសក្តានុពលនៃតួនៃម៉ាស់ Tកើនឡើងដល់កម្ពស់មួយ។ ម៉ោងពីលើផ្ទៃផែនដីគឺស្មើនឹង

ទំ = mgh,(12.7)

តើកម្ពស់នៅឯណា ម៉ោងត្រូវបានវាស់ពីកម្រិតសូន្យ ដែល P 0 = 0. កន្សោម (12.7) ធ្វើតាមដោយផ្ទាល់ពីការពិតដែលថាថាមពលសក្តានុពលគឺស្មើនឹងការងារដែលបានធ្វើដោយទំនាញនៅពេលដែលរាងកាយធ្លាក់ចុះពីកម្ពស់។ ម៉ោងដល់ផ្ទៃផែនដី។

ដោយសារប្រភពដើមត្រូវបានជ្រើសរើសតាមអំពើចិត្ត ថាមពលសក្តានុពលអាចមានតម្លៃអវិជ្ជមាន (ថាមពល kinetic គឺតែងតែវិជ្ជមាន. !}ប្រសិនបើយើងយកថាមពលសក្តានុពលនៃរាងកាយដែលដេកលើផ្ទៃផែនដីជាសូន្យ នោះថាមពលសក្តានុពលនៃរាងកាយដែលមានទីតាំងនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃអ័ក្ស (ជម្រៅ h"), P = - mgh"។

ចូរយើងស្វែងរកថាមពលសក្តានុពលនៃរាងកាយដែលខូចទ្រង់ទ្រាយយឺត (និទាឃរដូវ)។ កម្លាំងយឺតគឺសមាមាត្រទៅនឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ៖

ច X គ្រប់គ្រង = -kx,

កន្លែងណា ច x គ្រប់គ្រង - ការព្យាករណ៍នៃកម្លាំងយឺតនៅលើអ័ក្ស X;k- មេគុណនៃការបត់បែន(សម្រាប់និទាឃរដូវ - ភាពរឹង),ហើយសញ្ញាដកបង្ហាញពីវា។ ច x គ្រប់គ្រង ដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្ទុយទៅនឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ X.

យោងតាមច្បាប់ទី 3 របស់ញូវតុន កម្លាំងខូចទ្រង់ទ្រាយគឺស្មើនឹងកម្លាំងយឺត ហើយដឹកនាំផ្ទុយទៅនឹងវា ពោលគឺឧ។

ច x =-F x គ្រប់គ្រង =kxការងារបឋម ដា,អនុវត្តដោយកម្លាំង F x នៅការខូចទ្រង់ទ្រាយគ្មានកំណត់ dx គឺស្មើនឹង

dA = F x dx = kxdx,

ការងារពេញលេញ

ទៅបង្កើនថាមពលសក្តានុពលនៃនិទាឃរដូវ។ ដូច្នេះថាមពលសក្តានុពលនៃរាងកាយដែលខូចទ្រង់ទ្រាយយឺត

ទំ =kx 2 /2.

ថាមពលសក្តានុពលនៃប្រព័ន្ធ ដូចជាថាមពល kinetic គឺជាមុខងារនៃស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធ។ វាអាស្រ័យតែលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រព័ន្ធ និងទីតាំងរបស់វាទាក់ទងនឹងតួខាងក្រៅប៉ុណ្ណោះ។

ថាមពលមេកានិកសរុបនៃប្រព័ន្ធ- ថាមពលនៃចលនាមេកានិច និងអន្តរកម្ម៖

i.e. ស្មើនឹងផលបូកនៃថាមពល kinetic និងសក្តានុពល។