الألات البسيطة والمركبة |
ألة بسيطة :هي أداة إما أن تدار بالقوة البشرية أو بوساطة المحركات وهي تسهل العمل و هي عبارة عن عدة أجهزة ذات أجزاء متحركة قليلة أو بدون أجزاء متحركة تُستخدم لتعديل الحركة وحجم القوة من أجل أداء العمل
يوجد أنواع مختلفة منها
البكرة
البكرة لرفع الأثقال بأمان وفعالية. يوضح الرسم البياني بكرة متصلة بحبل مربوط به ثقل . يتم "سحب" الحبل من جانب الجهد والوزن الذي يتم رفعه على الجانب الأيمن ، يسمى "الحمل
بشكل عام ، تعتبر البكرة الواحدة مفيدة لأنها تسمح للعامل برفع الوزن دون ثني ظهره. هذا يعني أن رفع الوزن أكثر أمانً
من الممكن تقليل قوة الجهد من خلال استخام البكرات النتحركة كما في الشكل الثاني بزيادة عدد الأحبال الحاملة الرافعة
الرافعة : لوح يرتكز على محور يسمح للمستخدم بتحريك الأشياء بسهولة. يتم استخدام الرافعة للتقليل من قوة الجهد اللازم للقيام بقدر معين من العمل ، ويتم استخدامها لرفع الأشياء الثقيلة. اعتمادًا على الحمل ومقدار الجهد الذي يجب أن يبذله ، عليك أن تقرر أين يجب أن تكون نقطة الارتكاز كلما اقتربت نقطة الأرتكاز من الحمل نحتاج إلى قوة جهد أقل
العجلة والمحور
العجلة والمحور : آلة بسيطة لها حلقتان أو أسطوانتان متصلتان ، واحدة داخل الأخرى ، ثم تدور في نفس الاتجاه حول نقطة مركزية. تساعد العجلة والمحور على تحريك الأشياء ، وكلما زادت سرعة دوران المحور ، زادت سرعة دوران العجلة.
البرغي
هو سطح مائل ملفوف حول أسطوانة على شكل لولبي شبيه لحد ما بالمسمار لا يستطيع البرغي تثبيت نفسه في الجسم دون احتكاك ويمكن انتزاعه باستخدام قوة بسيطة وكذلك يمكن تثبيتة بقوة بسيطة
الأسفين
الأسفين :عادة ما يكون الإسفين جسمًا حادًا على شكل مثلث. على سبيل المثال ، سكين أو صخرة حادة. يساعد الوتد في تقسيم أو تفكيك كائنات مختلفة يعمل على تحويل قوة الجهد إلى قوتين على جانبي الاسفين
المستوى المائل
المستوى المائل :هو منحدر يقلل من مقدار القوة اللازمة لتحريك الجسم لأعلى. بدلاً من رفع الجسم مباشرة لأعلى ، يمكنك دفع الجسم أو سحبه لأعلى المنحدر الفائدة الميكانيكية
يتم بذل شغل على الالة يدعى بالشغل المبذول
wi
وبالتالي فإن الالة تبذل شغل يدعى الشغل الناتج \[W_0\]والقوة التي يبذلها شخص على ألة تدعى قوة الجهد \[F_e\]والقوة التي تنتجها الألة تدعى قوة المقاومة \[F_r\] الفائدة الميكانيكية هي نسبة قوة المقاومة إلى قوة الجهد
\[M_A =\frac{F_r}{F_e} \] في هذه المحاكاة وزن الصندوق الأخضر هي قوة الجهد ووزن الصندوق الأصفر هي القوة التي يطلب حملها \[ Fr > Fe\] ولكن المسافة التي تحركها الصندوق الأخضر أكبر من المسافة التي تحركها الصندوق الأصفر \[ W_i ≥ w_0\]
في الألة المثالية يكون \[W_i = W_0\] \[ F_e . d_e = F_r . d_r \]\[\frac {d_e}{ d_r} =\frac {F_r}{ F_e} \] >وبذلك نجد أن الفائدة الميكانيكية المثالية فإنها تعادل
\[I_{MA} = \frac{ d_e}{d_r}\]
هي النسبة بين الشغل الناتج إلى الشغل المبذول مضرب ب 100 \[e = \frac{W_0}{W_i} ×100\] \[ e = \frac{𝐹_ 𝑟 . 𝑑_𝑟}{𝐹_ 𝑒 . 𝑑_𝑒} ×100 \] \[ e = \frac{𝑀𝐴}{𝐼_{𝑀𝐴}} ×100\]
مثال 1) دولاب دراجة هوائية نصف قطره 40 سانتي متر ونصف قطر ناقل الحركة 4 سانتي متر
تم اجراء تجربة على الدولا بلف ناقل الحركة بسلسلة وسحبها بشكا افقي وبقوة قدرها 80 نيوتن وكانت الفائدة الميكانيكية لهذه الألة تعادل
9 %
أوجد ما يلي
الفائدة المكيانيكة المثالية لهذه الألة
\[ 𝐼𝑀𝐴 = \frac{𝑑_𝑒}{𝑑_𝑟} = \frac{4}{40}\]= 0.1
قوة المقاومة
\[ 𝑀𝐴 = \frac { 𝐹𝑟}{𝐹𝑒}\]
\[𝐹𝑟 = 𝑀𝐴. 𝐹𝑒 = 0.09 × 80 = 7.2 𝑁 \]
كفاءة الألة
\[ 𝑒 = \frac{ 𝑀𝐴}{𝑀𝐴}×100\]
\[𝑒 =\frac{0.09}{0.1}×100 =\frac{ 90}{100} \]
تتكون الألة المركبة من ألتين بسيطتين أو أكثر مثل الدراجة
MA (tot) = MA ناقل حركة امامية الدواسة × MA ناقل حركة خلفي
IMA = IMA ناقل حركة امامية الدواسة × IMA ناقل حركة خلفي
في هذه المحاكاة اضغط على اشارة استفهام ( ؟ ) وتعلم كيف تكون ألة مركبة
https://www.golabz.eu/user/43
Comments
Post a Comment