งานและพลังงาน
4).การประยุกต์กฎการอนุรักษ์พลังงานกล
การประยุกต์กฎการอนุรักษ์พลังงานกล
กฎการอนุรักษ์พลังงานกลสามารถนำมาใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ
ได้อย่างกว้างขวาง ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจเรื่องนั้นๆ ได้ดีขึ้น เช่น
การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย อาจเข้าใจได้ ดีขึ้นเมื่อใช้หลักการของพลังงานกลมาวิเคราะห์
พิจารณาการเคลื่อนที่ของรถทดลองติดปลายสปริง (ดังรูป 5.11)
ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย
สมมติให้รถทดลองเริ่มต้นเคลื่อนที่จากตำแหน่งที่มีการกระจัดมากที่สุดซึ่งพลังงานศักย์ยืดหยุ่นจะลดลงโดยส่วนที่ลดจะเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานจลน์
พลังงานศักย์ยืดหยุ่นจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ทั้งหมดขณะที่ผ่านที่ตำแหน่งสมดุลแล้วพลังงานจลน์จะลดลงและทำให้พลังงานศักย์ยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น
จนถึงตำแหน่งที่มีการกระจัดมากที่สุด ซึ่งเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานกล ดังนั้น
อาจเลือกใช้ความจริงที่ว่า
พลังงานกลของระบบ
ณ ตำแหน่งใดๆ = พลังงานศักย์ยืดหยุ่น ณ
ตำแหน่งที่มีการกระจัดมากที่สุด
การประยุกต์กฎการอนุรักษ์พลังงานกลยังอาจแสดงดังตัวอย่างต่างๆ ต่อไป...อ่านต่อ...
5).กำลัง (Power)
จากความรู้เรื่องงานพบว่า งานที่เกิดจะเกี่ยวข้องกับแรง
และการกระจัดเท่านั้นไม่เกี่ยวกับปริมาณอื่น เช่น ไม่เกี่ยวข้องกับเวลา
แต่ยังมีปริมาณที่เกี่ยวข้องกับ
นิยาม กำลัง คือ อัตราที่ทำงานหรืองานที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลา
หน่วยของกำลัง คือ J/s หรือเรียกว่า
Watt (วัตต์) "W"
การหากำลังของวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว V
กำลังม้า (horsepower, hp) คือ
กำลังของม้า 1 ตัวหรืออัตราการทำงานของม้า 1 ตัว เช่น เครื่องยนต์ 10 hp สามารถทำงานเท่ากับม้า
10 ตัว หนึ่งกำลังม้า คือ งาน 33,000 ฟุต-ปอนด์ต่อหนึ่งนาที (ft-lb/min)
ม้าเดิน 165 ft ในเวลา 1 นาที และยกน้ำหนัก 200 lb ปริมาณงานที่ทำภายในเวลา
1 นาที คือ...อ่านต่อ...
6).เครื่องกล
เครื่องมือพื้นฐานบางชนิดใช้สำหรับสร้างพลังงาน (modify
forces) ซึ่งหมายถึงเครื่องมืออย่างง่าย เครื่องมือง่ายๆ เช่นนี้อาจจะเพิ่มหรือลดแรง
ซึ่งใช้สำหรับเปลี่ยนทิศทางหรือหันเหไปในที่ซึ่งเครื่องจักรทำงาน
ตามธรรมดาเครื่องมืออย่างง่ายถูกจัดเป็นเครื่องมือในกลุ่มเดียวกัน เช่น ชะแลง
(lever ) รอก (Pulley) รอกขนาดใหญ่ (trackle
block) และกว้าน
( the windlass ) ซึ่งทำงานเพื่อสนับสนุนในจุดจุดเดียว รวมถึงพื้นที่ลาดเอียง ( incline
plane)
ตะปูควง (screw ) และลิ่มหรือเหล็กงัด ( wedge) ซึ่งทำงานผ่านการสัมผัสบนผิวหน้าทั้งหมด บางครั้งเฟือง ( toothed wheel ) และเกียร์ธรรมดา ( simple
gear)
ก็ถูกรวมด้วยอยู่ในกลุ่มนี้
คานงัด (LEVERS)
คานงัดใช้สำหรับเพิ่มหรือลดแรงที่ใส่ลงไป แบ่งออกเป็น 3 ประเภทด้วยกัน ตามตำแหน่งของฟัลครัม
ถ้าหากฟัลครัมตั้งอยู่ระหว่างที่ใช้แรงกับแรงเสียดทาน คานงัดประเภทนี้จะจัดอยู่ในประเภทแรก (first
type)
เมื่อแรงเสียดทานตั้งอยู่ระหว่างแรงที่ใช้กับฟัลครัม คานงัดประเภทนี้จะจัดอยู่ในประเภทที่สอง ( second
type ) และถ้าแรงที่ใช้...อ่านต่อ...
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น