ሀይል vs ውጥረት
ኃይል እና ጭንቀት በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ በጣም የተለመዱ ሁኔታዎችን የሚያገለግሉ ፅንሰ-ሀሳቦች ናቸው፣ ለምሳሌ በአንድ ነገር ላይ ስልጣንን መለማመድ ብዙውን ጊዜ ሃይል እየተባለ ይጠራል፣ እና አንድ ሰው በአእምሮ ተጨናነቀ ተብሎ የተጨነቀ ይባላል። ምንም እንኳን ትርጉማቸው በአካላዊ ፅንሰ-ሀሳቦች ውስጥ ከሚጋሩት ተመሳሳይነት የተገኘ ቢሆንም፣ ግልጽ ትንታኔ ከቃላቶቹ የጋራ አጠቃቀም ጉልህ ልዩነቶችን ያሳያል።
ሁለቱም ጽንሰ-ሀሳቦች በክላሲካል ሜካኒክስ ዘርፍ በስፋት የተብራሩ ሲሆን የቁሳቁስን ሜካኒክስ በማብራራት ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ። ነገር ግን፣ የሀይል ጽንሰ-ሀሳብ ከጥንታዊ መካኒኮች አልፎ ወደ አንጻራዊነት እና ኳንተም መካኒኮች ይዘልቃል።
ሀይል ምንድን ነው?
ሀይል የአንድን አካል የፍጥነት ለውጥ የሚያመጣው ምክንያት በመባል ይታወቃል፣የፍጥነት ለውጥ መጠን ከሀይሉ መጠን ጋር የሚመጣጠን ነው። ለዘመናት ተስፋፍቶ የነበረ ቢሆንም፣ ጽንሰ-ሐሳቡ በሒሳብ ተወስኖ በሰር አይዛክ ኒውተን በ Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica በ1687 ታትሟል።
ከላይ ካለው አገላለጽ፣ እሱም የኒውተን ሁለተኛ ህግ ተብሎ ከሚታወቀው፣ የሚከተለው አገላለጽ ሊገኝ ይችላል። F=m.a=d (mv) / dt (F ኃይል የሆነበት, m በጅምላ እና a acceleration ነው). የመጀመሪያው ህግ አንድ ነገር ሁኔታውን ይይዛል (በቀጥታ መስመር በቋሚ ፍጥነት ወይም በእረፍት) ሚዛኑን ያልጠበቀ የውጭ ሃይል እርምጃ ካልተወሰደ በስተቀር እና ሶስተኛው ህግ ለእያንዳንዱ ሃይል እኩል እና ተቃራኒ ምላሽ እንደሚሰጥ ይገልጻል።
ጭንቀት ምንድን ነው?
አንድ ሃይል በሰውነት ውስጥ ካለ ነጠላ መስመር ይልቅ ትልቅ ቦታ ላይ ባለ አካል ላይ ሊሰራ ይችላል። ለምሳሌ በእንጨት ባር ወይም ዘንግ ጫፍ ላይ አንድ ኃይል ሲተገበር ኃይሉ በዱላ አካባቢ ላይ እኩል ይተላለፋል.በትሩ ሲጫኑ ተመሳሳይ ሁኔታ ይከሰታል. የተፈጠሩት የውስጥ ሃይሎች በሰውነት ላይ የሚደርሰውን መጠን እና አካባቢን የሚያካትት በመሆኑ የውስጥ ሃይሎችን በግልፅ ለመገምገም ሁለቱም ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው።
ጭንቀት በተበላሸ አካል ውስጥ ባለ ክፍል አካባቢ ላይ የሚሠራው ኃይል ተብሎ ይገለጻል። በሂሳብ ደረጃ τ=F / A (τ ጭንቀቱ ባለበት, F ኃይል ነው, እና A አካባቢው) ተብሎ ይገለጻል. በመስቀለኛ ክፍል ላይ የሚፈጠሩ ጭንቀቶች መደበኛ ጭንቀቶች በመባል ይታወቃሉ (የመረብ ሃይል ከአካባቢው አውሮፕላን ጋር የተለመደ ከሆነ) እና ከአካባቢው ጋር በትይዩ የሚሰሩ ጭንቀቶች Shear stresses በመባል ይታወቃሉ። አካባቢ ግምት ውስጥ ይገባል።
በሀይል እና በውጥረት መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው?
• ውጥረት በአንድ አካል ውስጥ በአንድ ክፍል ውስጥ የሚሠራ ኃይል ነው።
• የጭንቀት መንስኤው ሃይል ነው።
