მატარებლის გაშვება და აჩქარება სადგურიდან გასვლისას. მატარებლის გაშვება და აჩქარება სადგურიდან გასვლისას თუ ელმავალი უეცრად მოძრაობს
არავინ იფიქროს, რომ ნიუტონის დიდი ქმნილებაა
შეიძლება დამხობილი იყოს ფარდობითობის თეორიით
ან სხვა თეორია.
ნიუტონის ნათელი და ფართო იდეები
სამუდამოდ შეინარჩუნებს მათ მნიშვნელობას, როგორც საძირკველს, რომელზეც
ჩვენი თანამედროვე ფიზიკური კონცეფციები აგებულია...
1948 წ ალბერტ აინშტაინი
ფიზიკაში ხარისხის პრობლემების ყუთი: ინერცია
დიდაქტიკური მასალები ფიზიკაზე როგორც მოსწავლეებისთვის, ასევე მათი მშობლებისთვის;-) და, რა თქმა უნდა, შემოქმედებითი მასწავლებლებისთვის.
მათთვის, ვისაც უყვარს სწავლა!
წარმოგიდგენთ თქვენს ყურადღებას 40
ხარისხობრივი პრობლემები ფიზიკაშითემაზე: "ინერცია". მოდით, პატივი მივაგოთ ინტეგრაციას: ბიოფიზიკა, მხატვრული ლიტერატურა, მნიშვნელოვანი ნიუანსებისთვის მანქანის მფლობელები, მგზავრები და ფეხით მოსიარულეები… მწვანე გვერდების დამკვიდრებული ტრადიციის მიხედვით, მოვეპყროთ საკუთარ თავს მსოფლიო მხატვრობის შედევრები... რამდენიმე პრობლემაზე დეტალურ პასუხს გავცემთ ;-) და ... ლირიკული გადახვევა ფიზიკის ისტორიიდან:
გალილეოს ინერციის პრინციპი - ნიუტონის მექანიკის პირველი კანონი.
დავალება No1
წყლიდან გამოსული ძაღლი თავს აქნევს. რა ფენომენი ეხმარება მას ამ შემთხვევაში მატყლის წყლისგან გათავისუფლებაში? Განმარტე შენი პასუხი.
დავალება No2
"მზის საკუჭნაო", 1945, მიხაილ მიხაილოვიჩ პრიშვინი
„...ტრავკას დიდხანს ლოდინი არ მოუწია. თავისი დახვეწილი სმენით მან გაიგონა კურდღლის თათის ჩხაკუნი, ადამიანის სმენისთვის მიუწვდომელი, ჭაობის გზაზე მდებარე გუბეებში. ეს გუბეები ნასტიას დილის ტრასებზე გამოჩნდა. რუსაკი ახლა აუცილებლად გამოჩნდებოდა მწოლიარე ქვასთან.
ღვიის ბუჩქის უკან ბალახი დაიხარა და უკანა ფეხებს ძლიერი სროლისთვის დაჭიმა და ყურები რომ დაინახა, შევარდა.
სწორედ ამ დროს, კურდღელმა, დიდმა, მოხუცმა, სნეულმა კურდღელმა, რომელიც ძლივს ჭყიტა, გადაწყვიტა მოულოდნელად გაჩერებულიყო და უკანა ფეხებზეც კი წამომდგარიყო, მოსმენა, თუ რა შორს ყეფდა მელა.
ასე რომ, ისინი ერთდროულად შეიკრიბნენ: ბალახი შევარდა და კურდღელი გაჩერდა.
და ბალახი კურდღლის მეშვეობით გადაიტანეს.
სანამ ძაღლი თავს ისწორებდა, კურდღელი უკვე დაფრინავდა უზარმაზარი ნახტომებით მიტრაშინას ბილიკის გასწვრივ პირდაპირ ბრმა ელანამდე ... "
რატომ გადაიტანეს გრასი კურდღლის მეშვეობით?
პასუხი:როდესაც კურდღელი მოულოდნელად გაჩერდა, ძაღლმა ტრავკამ ინერციით განაგრძო მოძრაობა წინ და გადახტა კურდღელს.
დავალება No3
კურდღელი, რომელიც გაურბის მგელს, რომელიც მისდევს, მკვეთრ ხტუნავს გვერდზე. რატომ უჭირს მგელს კურდღლის დაჭერა, თუმცა უფრო სწრაფად დარბის?
პასუხი:იმ მომენტში, როდესაც კურდღელი მკვეთრ შემობრუნებას აკეთებს, მგელი ინერციით აგრძელებს წინსვლას და კურდღელს ვერ აითვისებს.
|
|
|
კომაროვი ალექსეი ნიკანოროვიჩი(1879–1977) ითვლება რუსული ანიმალისტური სკოლის ფუძემდებლად. ალექსეი ნიკანოროვიჩ კომაროვი ილუსტრირებდა სამეცნიერო და საბავშვო წიგნებს, ქმნიდა ნახატებს მარკების, ღია ბარათებისა და ვიზუალური საშუალებებისთვის. მისი შესანიშნავი ნახატებით სახელმძღვანელოებიდან სწავლობდა ბავშვების რამდენიმე თაობა.
ცნობისმოყვარეებისთვის: ყავისფერი კურდღლის ზამთრის ქურთუკიოდნავ მსუბუქია ვიდრე ზაფხულში (თეთრი კურდღლებისგან განსხვავებით, ყავისფერი კურდღელი არასდროს არის თოვლივით თეთრი ზამთარში); თავი, ყურების წვერები და ზურგის წინა მხარე ზამთარში მუქი რჩება. თეთრი კურდღლის ზამთრის ქურთუკი- კაშკაშა თეთრი, ყურების შავი წვერების გარდა. თუმცა... იმ ადგილებში, სადაც არ არის სტაბილური თოვლის საფარი, კურდღელი ზამთრისთვის არ თეთრდება ;-)
დავალება No4
პარკოსანი მცენარეების მწიფე წიპწები, სწრაფად გახსნილი, აღწერს რკალებს. რა ფენომენს უდევს საფუძვლად თესლის გაფანტვის ეს მეთოდი?
პასუხი:პარკოსანი მცენარეების მწიფე წიპწები, რომლებიც სწრაფად იხსნება, აღწერს რკალებს - ამ დროს, თესლი, რომელიც შორდება მიმაგრების ადგილებს, ინერციით გვერდებზე ტანგენციურად მოძრაობს და საგრძნობლად ცვივა, ვიდრე დედა მცენარე.
ინერცია ველურ ბუნებაში:: მფრინავი თევზი
ცნობისმოყვარეებისთვის:ატლანტისა და ინდოეთის ოკეანეების ტროპიკულ ზონებში ხშირად შეიმჩნევა ეგრეთ წოდებული მფრინავი თევზის ფრენა, რომელიც ზღვის მტაცებლებისგან გარბის, წყლიდან ხტება და ხელსაყრელი ქარით ახორციელებს ფრენას, ფარავს დისტანციებს. 200-300 მ-მდე 5-7 მ სიმაღლეზე თევზი ამოდის ჰაერში კუდის ფარფლის სწრაფი და ძლიერი ვიბრაციების გამო. ჯერ თევზი წყლის ზედაპირზე მირბის, შემდეგ კუდის ძლიერი დარტყმა ჰაერში აწევს. გაშლილი გრძელი გულმკერდის ფარფლები ეყრდნობა თევზის სხეულს პლანერის მსგავსად. მფრინავი თევზის ფრენა სტაბილურია მისი კუდის ფარფლებით; თევზი მოძრაობს ინერციით.
ალფრედ ედმუნდ ბრემი(ალფრედ ედმუნდ ბრემი; 02.02.1829–11.11.1884) - გერმანელი ზოოლოგი და მოგზაური, ცნობილი პოპულარული სამეცნიერო ნაშრომის ავტორი. "ცხოველთა ცხოვრება".
ცხოველური ხელოვნების მოყვარულებს გირჩევთ, გადახედოთ მწვანე გვერდებს:
§ ვინ არის ცუცკი? პატარა კვლევა
ცუცკი შეიძლება განსხვავებული იყოს :-)
§ ფრიდრიხ ვილჰელმ კუჰნერტი
ლომები, სპილოები, ვეფხვები, ჩიტები...
§ მხატვრის სტივენ გარდნერის საიდუმლო ნახატები (ნაწილი I)
პანდები, შავი დათვები (ბარიბალები), ბუები, მგლები
§ მხატვრის სტივენ გარდნერის საიდუმლო ნახატები (ნაწილი II)
ცხენები, კოიოტები, პუმაები, ვალუსები
§ მხატვრის სტივენ გარდნერის საიდუმლო ნახატები (ნაწილი III)
ზღვის კუები, ვეშაპები, მკვლელი ვეშაპები, დელფინები
პრობლემა #5
"ბაყაყის მოგზაური", 1887, ვსევოლოდ მიხაილოვიჩ გარშინი
„...მაშინ ბაყაყმა ვეღარ გაუძლო და, დაივიწყა მთელი სიფრთხილე, მთელი ძალით იყვირა:
- Ეს მე ვარ! ᲛᲔ!
და ამ ყვირილით იგი თავდაყირა გაფრინდა მიწაზე. იხვები ხმამაღლა ცახცახებდნენ; ერთ-ერთ მათგანს სურდა საწყალი კომპანიონის აყვანა, მაგრამ ხელიდან გაუშვა. ბაყაყი ოთხივე ფეხს აკანკალებდა, სწრაფად დაეცა მიწაზე; მაგრამ რადგან იხვები ძალიან სწრაფად გაფრინდნენ, ის პირდაპირ დაეცა არა იმ ადგილას, სადაც ყვიროდა და სადაც რთული გზა იყო, არამედ ბევრად უფრო შორს, რაც მისთვის დიდი ბედნიერება იყო, რადგან სოფლის პირას ჭუჭყიან აუზში ჩავარდა. .
ის მალევე ამოვიდა წყლიდან და მაშინვე ისევ ფილტვებში დაიყვირა:
- Ეს მე ვარ! მე ეს მოვიფიქრე!..."
რატომ დაეცა ბაყაყი მიწაზე განსხვავებულ ადგილას, ვიდრე დაცემა დაიწყო?
პასუხი:ბაყაყი, დაცემით, ინერციით ინარჩუნებდა ჰორიზონტალურ სიჩქარეს, ამიტომ დაეცა სხვა ადგილას, საიდანაც დაცემა დაიწყო.
პრობლემა #6
რატომ იშლება შენობები და ხიდები მიწისძვრის დროს? რატომ არის რეკომენდირებული, თუ შესაძლებელია, მიწისძვრების დროს შენობის დატოვება და ღია სივრცეში გადატანა?
პასუხი:მიწისძვრების დროს ნგრევის ძირითადი მიზეზი არის ძლიერი ბიძგები და დედამიწის ზედაპირზე მოხვედრა. მიწის ნაგებობების სტრუქტურის ინერციისა და სიხისტის გამო ისინი იშლება.
მთელი დედამიწა შეირყა, ღრუბლების ქედი ავარდა.
დედამიწის რხევამ წაიღო ქალაქები...
სამოთხის ყველა ბორკილის გახსნა შეძლო.
მიწის სახსარი შეარყია უზარმაზარ რხევით,
მან გაანადგურა ღარიბი მიწა ასეთ მანკიერებაში,
რომ მან უზარმაზარი კლდეები დაამტვრია...
ნიზამი
ნიზამიგანჯავი აბუ მუჰამედ ილიას იბნ იუსუფი (დაახლოებით 1141 - დაახლოებით 1209) არის სპარსული პოეზიის კლასიკოსი, შუა საუკუნეების აღმოსავლეთის ერთ-ერთი უდიდესი პოეტი.
აუზი პიოტრ ვასილიევიჩი(1793–1877) - რუსი ჟანრის მხატვარი და პორტრეტი.
პრობლემა No7
რატომ არის აკრძალული გაუმართავი მუხრუჭებით მანქანის ბუქსირება მოქნილი კაბელის გამოყენებით?
პრობლემა No8
რატომ ამცირებს მძღოლი მანქანის სიჩქარეს მობრუნებისას?
პრობლემა No9
რატომ არის საჭირო ტვირთების უსაფრთხოდ დამაგრება სატვირთო მანქანის უკანა ნაწილში?
პრობლემა No10
რატომ არ შეგიძლიათ ქუჩის გადაკვეთა მიმდებარე ტრაფიკის წინ?
პრობლემა No11
რატომ არ უნდა გადახტეთ ავტობუსის ან ტრამვაის დაფიდან?
|
ზუევ აგაფ სერგეევიჩი(01/31/1922–1985) - საბჭოთა, რუსი მხატვარი. სსრკ მხატვართა კავშირის წევრი.
პრობლემა No12
რატომ ამუხრუჭებს ორივე ბორბალი მოტოციკლის სწრაფად გაჩერებისას? რა შეიძლება მოხდეს, თუ დამუხრუჭება მხოლოდ წინა ბორბალით?
პრობლემა No13
რატომ უნდა აინთოს მანქანის უკანა წითელი შუქი, როდესაც მანქანის მძღოლი აჭერს სამუხრუჭე პედალს?
|
პიმენოვი იური ივანოვიჩი(1903-1977) - საბჭოთა ფერმწერი და გრაფიკოსი. სსრკ სახალხო არტისტი. ლენინის და მეორე ხარისხის ორი სტალინის პრემიის ლაურეატი.
პრობლემა No14
ახსენით მიზეზი, რომ როდესაც მანქანა მკვეთრად ამუხრუჭებს, მისი წინა ნაწილი ეშვება.
პასუხი:მკვეთრი დამუხრუჭებისას მანქანის წინა ნაწილი აგრძელებს მოძრაობას ინერციით, წინა ბორბლების გარშემო მცირე კუთხით ტრიალებს, რაც იწვევს მის დაწევას.
პრობლემა No15
რა ცვლილებები მოხდა მანქანის მოძრაობაში, თუ მგზავრი სავარძლის საზურგეზე იყო დაჭერილი; სავარძლის საზურგის მარჯვენა მხარეს?
პასუხი:მანქანამ დაიწყო სიჩქარის გაზრდა; დაიწყო მარცხნივ მოხვევა.
პრობლემა No16
ახსენით უსაფრთხოების ღვედების და აირბალიშების დანიშნულება მანქანაში. რატომ არის დამოკიდებული აირბალიშების ეფექტურობა იმაზე, ატარებენ თუ არა ღვედები მძღოლს და წინა სავარძლის მგზავრს? რატომ შეიძლება ავარიის დროს აირბალიშების ამოქმედებამ გამოიწვიოს მანქანის მძღოლისა და მგზავრის სერიოზული დაზიანება, თუ ისინი არ ატარებდნენ ღვედები?
პრობლემა No17
გამაფრთხილებელი საგზაო ნიშნები აცნობებენ მძღოლებს, რომ ისინი უახლოვდებიან გზის სახიფათო მონაკვეთს, რომლის გასწვრივ მოძრაობა მოითხოვს სიტუაციის შესაბამისი ზომების მიღებას. თქვენს წინ არის სამი გამაფრთხილებელი საგზაო ნიშანი. მიეცით თითოეულ მათგანს ახსნა-განმარტება და მიუთითეთ რა ზომები უნდა მიიღოს მანქანის მძღოლმა ასეთი ნიშნის დანახვისთანავე.
გამაფრთხილებელი საგზაო ნიშნები
|
|
|
პასუხი:ნიშნის ნომერი: 1.15 – Მოლიპული გზა. გზის მონაკვეთი გზის გაზრდილი მოლიპულით. . ნიშნის ნომერი: 1.23 – ბავშვები. გზის მონაკვეთი საბავშვო დაწესებულების მახლობლად (სკოლა, ჯანდაცვის ბანაკი და ა.შ.), რომლის გზაზე შეიძლება გამოჩნდნენ ბავშვები. მძღოლმა უნდა შეამციროს სიჩქარე. ნიშნის ნომერი: 1.27 – Გარეული ცხოველები. ნიშანი აფრთხილებს, რომ გარეულმა ცხოველებმა შეიძლება გაიქცნენ გზაზე. მძღოლმა უნდა შეამციროს სიჩქარე.
პრობლემა No18
რატომ მოეთხოვებათ მგზავრებს ღვედის შეკვრა აფრენამდე და დაშვებამდე?
პრობლემა No19
რატომ უნდა დაეჭირათ ავტობუსში, ტრამვაის ან ტროლეიბუსში მყოფი მგზავრები ხელსაყრელებზე?
პრობლემა No20
რომელი მიმართულებით გადახრილი არიან ავტობუსის მგზავრები, როდესაც სიჩქარე მოულოდნელად იზრდება? უეცარი გაჩერების დროს?
პრობლემა No21
რა ცვლილება მოხდა წყლის ავტობუსის მოძრაობაში, თუ მგზავრები უეცრად მარჯვნივ გადაუხვიეს?
პრობლემა No22
რა მიმართულებით ეცემა ავარდნილი ადამიანი? ადამიანი, რომელიც გადაიჩეხა? რატომ?
პრობლემა No23
"ჩუკი და გეკი", 1939, არკადი პეტროვიჩ გაიდარი
„...მთელი მეორე დღეს გზა ტყეებსა და მთებში გადიოდა. ასვლაზე ბორბალი ციგიდან გადმოხტა და მის გვერდით თოვლს გაუყვა. მაგრამ ციცაბო ფერდობებზე ციგა ისეთი სისწრაფით გარბოდა, რომ ჩუკსა და გეკს ეჩვენებოდა, თითქოს ისინი ცხენებთან და ციგასთან ერთად პირდაპირ ციდან მიწაზე ცვივდნენ.
ბოლოს საღამოს, როცა ხალხიც და ცხენებიც საკმაოდ დაღლილები იყვნენ, ბორბალმა თქვა:
- კარგი, აქ ვართ! ამ ფეხის უკან არის შემობრუნება. აი, გაწმენდაში, მათი ბაზაა... ჰეი, მაგრამ-ოჰ!... დაწყობა!
მხიარულად კისკისით, ჩუკი და ჰაკი წამოხტნენ, მაგრამ ციგა ჩამოიწიეს და თივაში ჩაცვივდნენ..."
რატომ ჩაცვივდნენ ბიჭები თივაში, როცა სასწავლებელი გაიყვანეს?
პასუხი:ბიჭების სხეულები, ინერციით, მოსვენებულები იყვნენ და ფეხებმა ციგასთან ერთად დაიწყეს წინსვლა, ამიტომ ჩუკი და გეკი უკან დაბრუნდნენ და თივაში ჩაცვივდნენ.
პრობლემა No24
რატომ წარმოიქმნება ყინულის საცობები მდინარის მოსახვევებში ყინულის დრიფტის დროს?
პრობლემა No25
რატომ იყრება ხე-ტყის ჯომარდობისას დიდი რაოდენობით მორები მდინარის მოსახვევებში? რატომ არის დაშვებული ხეების ჯოხი მხოლოდ ბევრ ქვეყანაში?
ბელოვი კონდრატი პეტროვიჩი(03/23/1900–05/04/1988) – საბჭოთა მხატვარი. რსფსრ სახალხო არტისტი. 1949 წელს პეიზაჟი "ხის ჯომარდობა ირტიშზე"შედიოდა საბჭოთა კავშირის ხელოვნების გამოფენაში, რომელიც გამოფენილ იქნა საზღვარგარეთის რიგ ქვეყნებში. ხელოვნებათმცოდნეებმა მას უწოდეს ციმბირის პირველი სრული და ექსპრესიული პორტრეტი.
ცნობისმოყვარეებისთვის: ხე-ტყის ჯომარდობა- ტრადიციული და იაფი გზა მისი ტრანსპორტირების ხის საწარმოებში. ყველაზე ინტენსიური ჭრა ჩვეულებრივ ზამთარში ხდება, რადგან ეს ტყეს ნაკლებად აზიანებს. ტრაქტორებით ან მძლავრი მანქანებით გამოყვანილ ციგაებზე ტყე გაყინული მდინარის ნაპირზე გადადის. შემდეგ, გაზაფხულის წყალდიდობის დროს, რაფტერები მას წყალში უშვებენ. მოლური ჯომარდობით ტყე თავისთავად მიცურავს. ჯომარდობისას ჯომარდებს აკრავენ მორებიდან. მდინარის გასწვრივ თავისუფლად მცურავი ხეები სწრაფად სველდებიან და იძირებიან ფსკერზე. დიდი რაოდენობით მორები ნაპირზეა გადაყრილი მდინარის მოსახვევებში. გარდა ამისა, როდესაც ხეების დიდი რაოდენობა ერთდროულად იშლება, მათი ტოტები გამოუსწორებელ ზიანს აყენებს მდინარის ფაუნას, წყვეტს წყალმცენარეებს და ამით ართმევს საკვებს თევზებსა და ამფიბიებს. როდესაც ჩაძირული ღეროები ლპება, თევზისთვის ტოქსიკური ნივთიერებები წყალშიც გადადის. დაბოლოს, მდინარის ფსკერიდან გამოსული ღეროები დიდ საფრთხეს უქმნის მდინარის გემებს. ხის ტოტები, რომლებიც მდინარიდან დროულად არ იჭერენ, უვარგისი ხდება სამრეწველო გამოყენებისთვის. Ამიტომაც ბევრ ქვეყანაში ხეების ჯომარდობა ნებადართულია მხოლოდ ჯოხებით.
პრობლემა No26
რატომ არის აკრძალული ამწეით ტვირთის უეცარი აწევა?
პრობლემა No27
როდესაც ელმავალი მოულოდნელად იწყებს მატარებლის მოძრაობას, შეერთება შეიძლება გატყდეს. რომელ მატარებელშია გახეთქვის ალბათობა, დატვირთული თუ უტვირთული? რატომ?
პრობლემა No28
როგორ მდებარეობს ზეთის თავისუფალი ზედაპირი ავზში, როცა ელმავალი სიჩქარეს ამაღლებს? როდის ანელებს ის? მხარი დაუჭირეთ თქვენს პასუხს სურათებით.
პრობლემა No29
მატარებელი სადგურს უახლოვდება და სვლას ანელებს. რომელი მიმართულებით არის ადვილი ამ დროს მძიმე ჩემოდანის გადათრევა ვაგონის იატაკზე - მატარებლის გასწვრივ თუ საპირისპირო მიმართულებით?
პასუხი:მატარებლის გასწვრივ.
პრობლემა #30
რატომ აგრძელებს ჩაკი ბრუნვას საბურღი მანქანის (ელექტრული საბურღი) ძრავის გამორთვის შემდეგ?
ინერცია სამხედრო ტექნიკაში:: არტილერია
ეს არ არის ჭექა-ქუხილი, რომელიც ღრიალებს ღრუბლებში და არ არის ელვა, რომელიც იწვის -
ჩვენი იარაღი ძლიერი ხმით ლაპარაკობს!
ნუ შეეხები, მტერო, შენს მშობლიურ მიწას, ნუ შეეხები შრომის მიწას!
წმინდა შურისძიებას მივყავართ ბრძოლაში! დაუმიზნე პირდაპირ! ცეცხლი! ცეცხლი! ცეცხლი!…
„არტილერიის მარში“, 1944 წ
სიტყვები: სერგეი ალექსანდროვიჩი ვასილიევი
მუსიკა: ანატოლი გრიგორიევიჩი ნოვიკოვი
უსიპენკო ფედორ პავლოვიჩი(1917–2000) – საბჭოთა მხატვარი, სსრკ მხატვართა კავშირის წევრი. რსფსრ სახალხო არტისტი.
ცნობისმოყვარეებისთვის:ინერციის ფენომენი გამოიყენებოდა საარტილერიო ჭურვების დასაკრავების დიზაინში. როდესაც ჭურვი, რომელიც ურტყამს დაბრკოლებას, მოულოდნელად ჩერდება, ფეთქებადი კაფსულა, რომელიც მოთავსებულია ჭურვის შიგნით, მაგრამ მყარად არ არის დაკავშირებული მის სხეულთან, აგრძელებს მოძრაობას ინერციით და ხვდება სხეულთან დაკავშირებულ დაუკრავის წვერს. ანალოგიურად, ჭურვის მიერ გასროლის მომენტში მიღებული მნიშვნელოვანი აჩქარება გამოიყენება დაუკრავის ამოსაღებად, რაც გამორიცხავს ჭურვის აფეთქების საშიშროებას შენახვის, ტრანსპორტირების ან იარაღის დატენვისას.
პრობლემა No31
საფქვავი ქვის ყველა მარცვალი მასთან ერთად მოძრაობს წრის გარშემო. მაგრამ როგორც კი მარცვალი იშლება ქვისგან, მისი მოძრაობა ხდება წრფივი. რატომ?
პრობლემა No32
იმისთვის, რომ სამედიცინო თერმომეტრში ვერცხლისწყლის სვეტი დაეცეს, თერმომეტრი "ირყევა" - ქვევით დაბლა, შემდეგ კი მოულოდნელად ჩერდება. რა არის ვერცხლისწყლის სვეტის დაცემის მიზეზი?
პასუხი:თერმომეტრის სხეულის მკვეთრი გაჩერების მომენტში ვერცხლისწყალი ინერციით აგრძელებს მოძრაობას და ეცემა.
პრობლემა No33
რატომ ზრდის ველოსიპედისტი სიჩქარეს გზის აწევასთან მიახლოებისას?
პრობლემა No34
რატომ იწყებენ სირბილით გრძელ და მაღლა ხტუნვისას? რატომ არის ადვილი გუბეზე, ნაკადულზე ან თხრილზე გადახტომა სირბილით?
პრობლემა No35
რატომ არყევს ორთქლის ჩაქუჩების ზემოქმედება კოჭზე ნიადაგს მძიმე კოჭებით, ვიდრე მსუბუქით? რატომ უნდა იყოს კოჭა გაცილებით მასიური ვიდრე ჩაქუჩი?
პრობლემა No36
რატომ არ შეიძლება სავსე ფინჯანი ჩაი ან წვნიანი სწრაფად და მოულოდნელად დადგეს მაგიდაზე დაღვრის გარეშე?
პრობლემა No37
მორების გაყოფის ორი გზა არსებობს. პირველ შემთხვევაში მორს ურტყამს სწრაფად მოძრავი ცულით. მეორეში სუსტი დარტყმით ურტყამენ ცულს, შემდეგ კი ცულს ატრიალებენ ძელზე დარტყმით, კონდახს ურტყამენ ბლოკს. ახსენით ამ შემთხვევაში დაფიქსირებული მექანიკური მოვლენები.
პასუხი:შეშის ჭრისას, ღეროს ცულით ურტყამს, ის აგრძელებს მოძრაობას ინერციის გამო და ღრმად შედის უმოძრაო მორში. როდესაც ნაჯახის კონდახი, რომელიც ნაწილობრივ ჩასმულია მორში, ურტყამს ბლოკს, რომელზედაც შეშაა გაჩეხილი, ცული ჩერდება, მაგრამ მორი აგრძელებს მოძრაობას ინერციის გამო და იშლება.
პრობლემა No38
რა დაემართება მხედარს, თუ ცხენი დაბრკოლდება დაბრკოლებაზე გადახტომისას?
პასუხი:როდესაც ცხენი მოულოდნელად ჩერდება, მხედარი, რომელიც ინერციით მოძრაობს, წინ დაეცემა ცხენის თავზე.
პრობლემა No39
რატომ იშლება ქაღალდის რგოლებზე ჩამოკიდებული სახაზავი მკვეთრი დარტყმის დროს, მაგრამ რგოლები ხელუხლებელი რჩება?
პრობლემა No40
მოათავსეთ ღია ბარათი მინაზე და მოათავსეთ მონეტა ღია ბარათზე. დააწკაპუნეთ ბარათზე. რატომ მიფრინავს ბარათი და მონეტა ჭიქაში ვარდება?
პასუხი:მონეტის ინერციისა და მონეტისა და ბარათის არასაკმარისი ურთიერთქმედების გამო.
და ბოლოს... ცოტა დან ფიზიკის ისტორია…
მომეცი მატერია და მოძრაობა და მე ავაშენებ სამყაროს.
1640 წ რენე დეკარტი
რენე დეკარტი(რენე დეკარტი; 03/31/1596–02/11/1650) - ფრანგი ფილოსოფოსი, მათემატიკოსი, მექანიკოსი, ფიზიკოსი და ფიზიოლოგი, ანალიტიკური გეომეტრიისა და თანამედროვე ალგებრული სიმბოლიზმის შემქმნელი.
გალილეოს ინერციის პრინციპი - ნიუტონის მექანიკის პირველი კანონი
|
მოძრაობის არსისა და სამყაროს სისტემის შესახებ... მოძრაობა
|
|
|
გალილეო გალილეი(გალილეო გალილეი; 02/15/1564–01/08/1642) - იტალიელი ფიზიკოსი, მექანიკოსი, ასტრონომი, ფილოსოფოსი და მათემატიკოსი. გალილეო გალილეის სამართლიანად უწოდებენ ექსპერიმენტული ფიზიკის დამფუძნებელს.
იუსტუს სასტერმანსი(Justus Sustermans; 1597–1681) - ბაროკოს ეპოქის ფლამანდიელი მხატვარი.
მისი ლექსის პირველ ნაწილში "მოძრაობა"ალექსანდრე სერგეევიჩი პუშკინიაღწერს კამათს ძველ ბერძენ მეცნიერებს შორის მოძრაობის არსის შესახებ. მეორე ნაწილში ის ეხება მსოფლიოს ორი დაპირისპირებული სისტემის არსებობას - გეოცენტრული(დედამიწა უმოძრაოა, მაგრამ მზე დედამიწის გარშემო მოძრაობს) და ჰელიოცენტრული(დედამიწა ბრუნავს მზის გარშემო) შექმნილი კლავდიუსის მიერ პტოლემედა ნიკოლაი კოპერნიკი.
ტყუილად არ არის ნახსენები აქ ჯიუტი ;-) გალილეო გალილეი.
1632 წელს ნაშრომი გამოიცა ფლორენციაში გალილეო გალილეი "დიალოგი მსოფლიოს ორ მთავარ სისტემაზე"(პტოლემეოსის გეოცენტრული სისტემისა და კოპერნიკის სამყაროს ჰელიოცენტრული სისტემის შესახებ). მასში გალილეომ ჩაუყარა საფუძველი დინამიკას - ინერციის პრინციპი და ფარდობითობის კლასიკური პრინციპი.
1687 წელს ისააკ ნიუტონიჩამოაყალიბა დინამიკის კანონები. არა მხოლოდ პლანეტების მოძრაობა მზის გარშემო, არამედ ბევრად უფრო რთული ფენომენებიც გახდა გასაგები და გამოთვლადი. ისააკ ნიუტონმა მიიღო გალილეოს ინერციის პრინციპი, როგორც დინამიკის პირველი კანონი..
გალილეომ ეს პრინციპი ჩამოაყალიბა თავისი ექსპერიმენტების შედეგად დახრილ სიბრტყეზე სხეულების დაცემის შესწავლისას.
გალილეო არ განასხვავებს ცნებებს "ძალა"და "წონა"მის მიერ დაინსტალირებული ინერციის პრინციპიარ ამტკიცებდა ბუნების ფუნდამენტურ კანონს.
ნიუტონმა დააყენა ინერციის კანონი (ინერციის გალილეის პრინციპი)მთელი მისი მექანიკის სისტემის სათავეში.
თანამედროვე ფორმულირებით ინერციის პრინციპიაცხადებს, რომ ყველა სხეული ინარჩუნებს მოსვენების მდგომარეობას ან ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას მანამ, სანამ სხვა სხეულების გავლენა არ გამოიყვანს მას ამ მდგომარეობიდან.
ისააკ ნიუტონი(სერ ისააკ ნიუტონი; 01/04/1643–03/31/1727) - ინგლისელი ფიზიკოსი, მათემატიკოსი, მექანიკოსი და ასტრონომი, კლასიკური ფიზიკის ერთ-ერთი შემქმნელი. ავტორია ფუნდამენტური ნაშრომისა „ბუნებრივი ფილოსოფიის მათემატიკური პრინციპები“, რომელშიც მან გამოკვეთა უნივერსალური მიზიდულობის კანონი და მექანიკის სამი კანონი, რომელიც გახდა კლასიკური მექანიკის საფუძველი.
თორნჰილ ჯეიმსი(ჯეიმს თორნჰილი; 07/25/1675–05/13/1734) - ინგლისელი მხატვარი, ისტორიული ინგლისური მხატვრობის ფუძემდებელი.
...მოძრაობის ფენომენებიდან ძალების ბუნების შესწავლამდე და შემდეგ ამ ძალებიდან სხვა ფენომენების დემონსტრირებამდე: ... პლანეტების, კომეტების, მთვარისა და ზღვის მოძრაობა...
1686 წ ისააკ ნიუტონი
წარმატებებს გისურვებ საკუთარი გადაწყვეტილების მიღებაში
ხარისხის პრობლემები ფიზიკაში!
ლიტერატურა:
§ კაც ც.ბ. ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე
§ ლუკაშიკი V.I. ფიზიკის ოლიმპიადა
მოსკოვი: გამომცემლობა პროსვეშჩენიე, 1987 წ
§ ტარასოვი ლ.ვ. ფიზიკა ბუნებაში
მოსკოვი: გამომცემლობა "Prosveshchenie", 1988 წ
§ პერელმან ია.ი. ფიზიკა იცი?
Domodedovo: გამომცემლობა "VAP", 1994 წ
§ ზოლოტოვი ვ.ა. კითხვები და ამოცანები ფიზიკის 6-7 კლასებში
მოსკოვი: გამომცემლობა პროსვეშჩენიე, 1971 წ
§ ტულჩინსკი მ.ე. ხარისხობრივი პრობლემები ფიზიკაში
მოსკოვი: გამომცემლობა პროსვეშჩენიე, 1972 წ
§ კირილოვა ი.გ. წიგნის კითხვა ფიზიკის შესახებ 6-7 კლასები
მოსკოვი: გამომცემლობა „პროსვეშჩენიე“, 1978 წ
§ ერდავლტოვი ს.რ., რუტკოვსკი ო.ო. ყაზახეთის საინტერესო გეოგრაფია
ალმა-ატა: გამომცემლობა მექტეპი, 1989 წ.
მატარებლის მოძრაობის თეორია მატარებლის წევის გამოყენებითი მეცნიერების განუყოფელი ნაწილია, რომელიც სწავლობს მატარებლის მოძრაობისა და ლოკომოტივების მუშაობის საკითხებს. ელექტრული ლოკომოტივის მუშაობის პროცესის უფრო მკაფიო გაგებისთვის აუცილებელია ამ თეორიის ძირითადი დებულებების ცოდნა. უპირველეს ყოვლისა, განვიხილოთ მატარებელზე მოქმედი ძირითადი ძალები მოძრაობისას - ეს არის წევის ძალა F, წინააღმდეგობა მოძრაობის მიმართ W, დამუხრუჭების ძალა B. მძღოლს შეუძლია შეცვალოს წევის ძალა და დამუხრუჭების ძალა; მოძრაობის წინააღმდეგობის ძალის კონტროლი შეუძლებელია.
როგორ ყალიბდება ეს ძალები, რაზეა დამოკიდებული? ჩვენ უკვე ვთქვით, რომ ელმავლის თითოეულ მამოძრავებელ წყვილს აქვს ცალკე წევის ძრავა, რომელიც მას უკავშირდება გადაცემათა კოლოფით (ნახ. 3, ა). გადაცემათა კოლოფის (გადაცემათა კოლოფის) მცირე ზომის ბორბალი დამონტაჟებულია წევის ძრავის ლილვზე, ხოლო დიდი - ბორბლის ღერძზე. დიდი ბორბლის კბილების რაოდენობის შეფარდებას პატარას კბილების რაოდენობას გადაცემათა კოეფიციენტი ეწოდება. თუ წევის ძრავას დაიწყებთ, მის ლილვზე იქმნება ბრუნი. ბორბლის ბრუნვის სიჩქარე 1-ჯერ ნაკლები იქნება ძრავის ლილვის ბრუნვის სიჩქარეზე, მაგრამ ბრუნვის მომენტი შესაბამისად 1-ჯერ მეტია (თუ არ გაითვალისწინებთ გადაცემათა კოლოფის ეფექტურობას).
განვიხილოთ ელექტრული ელმავლის მოძრაობის დასაწყებად აუცილებელი პირობები.
თუ ელმავლის ბორბლები არ ეხებოდა რელსებს, მაშინ წევის ძრავების გაშვების შემდეგ ისინი უბრალოდ ბრუნავდნენ და რჩებოდნენ იმავე ადგილას. ამასთან, იმის გამო, რომ ლოკომოტივის ბორბლები შეხებაში შედის რელსებთან, როდესაც ბრუნვები M გადადის ბორბლების წყვილების ღერძებზე, ჩნდება გადაბმის ძალა ბორბლების ზედაპირებსა და რელსებს შორის.
ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ თავდაპირველად, პირველი ლოკომოტივების - ორთქლის ლოკომოტივების შექმნისას, მათ ზოგადად ეჭვი ეპარებოდათ მათი გადაადგილების შესაძლებლობაში "გლუვი" სარკინიგზო ლიანდაგზე. ამიტომ, შემოთავაზებული იყო გადაცემათა კოლოფის შექმნა ლოკომოტივის ბორბლებსა და რელსებს შორის (ბლენკინსონის ლოკომოტივი). ასევე აშენდა ლოკომოტივი (ბრუნტონის ლოკომოტივი), რომელიც მოძრაობდა ლიანდაგების გასწვრივ სპეციალური მოწყობილობების დახმარებით, რომლებიც მონაცვლეობით იძვრებოდნენ ლიანდაგს. საბედნიეროდ, ეს ეჭვები არ გამართლდა.
მომენტი M (იხ. სურ. 3), რომელიც გამოიყენება ბორბალზე, ქმნის ძალების წყვილს მხრით R. ძალა FK მიმართულია მოძრაობის წინააღმდეგ. ის მიდრეკილია ბორბლის საცნობარო წერტილის გადაადგილებას ლიანდაგთან მიმართებაში მოძრაობის მიმართულების საწინააღმდეგო მიმართულებით. ამას ხელს უშლის ლიანდაგის რეაქციის ძალა, ეგრეთ წოდებული ადჰეზიური ძალა Fcu, რომელიც წარმოიქმნება ბორბლის დაჭერის შედეგად საყრდენ წერტილზე ნიუტონის მესამე კანონის მიხედვით, ის ძალის ტოლია და საპირისპიროა FK. ეს ძალა აიძულებს ბორბალს და, შესაბამისად, ელექტრო ლოკომოტივს გადაადგილდეს ლიანდაგის გასწვრივ.
ბორბლის ლიანდაგთან შეხების ადგილას არის ორი წერტილი, რომელთაგან ერთი ეკუთვნის სახვევს აბს, მეორე კი ლიანდაგს Ar. მუდმივი ელექტრული ლოკომოტივისთვის ეს წერტილები ერთდება. თუ ბორბალზე ბრუნვის გადაცემისას Ab წერტილი მოძრაობს Lp წერტილის მიმართ, მაშინ მომდევნო მომენტში სახვევის წერტილები დაიწყებენ მონაცვლეობით შეხებას Lp წერტილთან. ამ შემთხვევაში ლოკომოტივი არ იწყებს მოძრაობას და თუ ის უკვე მოძრაობდა, მაშინ მისი სიჩქარე მკვეთრად იკლებს, ბორბალი კარგავს საყრდენს და იწყებს სრიალს ლიანდაგთან შედარებით - სრიალდება.
იმ შემთხვევაში, როდესაც Ap და Ab წერტილებს არ აქვთ ფარდობითი გადაადგილება, დროის ყოველ მომდევნო მომენტში ისინი ტოვებენ კონტაქტს, მაგრამ ამავდროულად უწყვეტად მოდის შემდეგი წერტილები: BB Br-თან, Wb BP-თან და ა.შ.
ბორბალსა და ლიანდაგს შორის შეხების წერტილი წარმოადგენს ბრუნვის მყისიერ ცენტრს. ცხადია, სიჩქარე, რომლითაც ბრუნვის მყისიერი ცენტრი მოძრაობს რელსების გასწვრივ, ტოლია ლოკომოტივის წინ გადაადგილების სიჩქარეზე.
ელექტრული ლოკომოტივის გადასაადგილებლად აუცილებელია, რომ გადაბმის ძალა ბორბალსა და სარკინიგზო ფეუს შორის შეხების წერტილში, ტოლი, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით FK ძალის მიმართ, არ აღემატებოდეს გარკვეულ ზღვრულ მნიშვნელობას. სანამ არ მიაღწევს მას, ძალა FC ქმნის რეაქტიულ ბრუნვას FCVLR, რომელიც, ერთიანი მოძრაობის პირობის მიხედვით, ბრუნვის ტოლი უნდა იყოს.
ელექტრული ლოკომოტივის ყველა ბორბლის შეხების წერტილებზე გადაბმის ძალების ჯამი განსაზღვრავს მთლიან ძალას, რომელსაც ეწოდება ტანგენციალური წევის ძალა FK. ძნელი წარმოსადგენია, რომ არსებობს გარკვეული მაქსიმალური წევის ძალა, შეზღუდული ადჰეზიური ძალებით, რომლის დროსაც კრივი ჯერ არ ხდება.
ადჰეზიური ძალის გაჩენა შეიძლება გარკვეულწილად გამარტივდეს შემდეგნაირად. რელსების და ბორბლების ერთი შეხედვით გლუვ ზედაპირებზე არის დარღვევები. ვინაიდან ბორბლისა და ლიანდაგის საკონტაქტო არე (საკონტაქტო ზედაპირი) ძალიან მცირეა, ხოლო რელსებზე ბორბლებიდან დატვირთვა მნიშვნელოვანია, შეხების წერტილში წარმოიქმნება დიდი წნევა. ბორბლის უსწორმასწორობები დაჭერილია რელსების ზედაპირზე არსებულ უსწორმასწორობებად, რის შედეგადაც ხდება ბორბლის გადაბმა ლიანდაგზე.
დადგენილია, რომ ადჰეზიის ძალა პირდაპირპროპორციულია დაჭერის ძალის - დატვირთვა რელსებზე ყველა მოძრავი ბორბლიდან. ამ დატვირთვას ეწოდება ლოკომოტივის ადჰეზიური წონა.
მაქსიმალური წევის ძალის გამოსათვლელად, რომელიც შეიძლება განავითაროს ლოკომოტივმა ადჰეზიური ძალის გადამეტების გარეშე, გარდა ადჰეზიის წონისა, ასევე აუცილებელია ადჰეზიის კოეფიციენტის ცოდნა. ლოკომოტივის გადაბმის წონის ამ კოეფიციენტზე გამრავლებით განისაზღვრება წევის ძალა.
მრავალი მეცნიერისა და პრაქტიკოსის ნამუშევარი ეძღვნება ბორბლებსა და რელსებს შორის გადაბმის მაქსიმალური გამოყენების პრობლემას. ჯერ ბოლომდე გადაწყვეტილი არ არის.
რა განსაზღვრავს ადჰეზიის კოეფიციენტის მნიშვნელობას? უპირველეს ყოვლისა, ეს დამოკიდებულია კონტაქტური ზედაპირების მასალასა და მდგომარეობაზე, ზოლებისა და რელსების ფორმაზე. ბორბლებისა და რელსების საბურავების სიხისტის მატებასთან ერთად იზრდება ადჰეზიის კოეფიციენტი. როდესაც სარკინიგზო ზედაპირი სველი და ჭუჭყიანია, გადაბმის კოეფიციენტი უფრო დაბალია, ვიდრე მშრალი და სუფთა. სარკინიგზო ზედაპირის მდგომარეობის გავლენა ადჰეზიის კოეფიციენტზე შეიძლება ილუსტრირებული იყოს შემდეგი მაგალითით. 1973 წლის 13 დეკემბრის გაზეთ ტრუდში, სტატიაში "ლოკოკინები ორთქლის ლოკომოტივის წინააღმდეგ", გავრცელდა ინფორმაცია, რომ იტალიაში ერთ-ერთი მატარებელი იძულებული გახდა რამდენიმე საათის განმავლობაში გაჩერებულიყო. შეფერხების მიზეზი რკინიგზის ლიანდაგზე მოცურავე ლოკოკინების დიდი რაოდენობა აღმოჩნდა. მემანქანე ცდილობდა მატარებლის გატარებას ამ მოძრავ მასაში, მაგრამ უშედეგოდ: ბორბლები სრიალებდნენ და ის ვერ იძვრებოდა. მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ლოკოკინების ნაკადი გათხელდა, მატარებელმა გადაადგილება შეძლო.
ადჰეზიის კოეფიციენტი ასევე დამოკიდებულია ელექტრული ლოკომოტივის დიზაინზე - ზამბარის შეჩერების მოწყობილობაზე, წევის ძრავების გადართვის წრეზე, მათ მდებარეობაზე, დენის ტიპზე, ბილიკის მდგომარეობაზე (რაც უფრო მეტად დეფორმირებულია რელსები ან ბალასტის ფენა. იკლებს, რაც უფრო დაბალია რეალიზებული ადჰეზიის კოეფიციენტი) და სხვა მიზეზები. როგორ მოქმედებს ეს მიზეზები წევის ძალის განხორციელებაზე, შემდგომში განხილული იქნება წიგნის შესაბამის პარაგრაფებში. ადჰეზიის კოეფიციენტი ასევე დამოკიდებულია მატარებლის სიჩქარეზე: მატარებლის დაწყების მომენტში, სიჩქარის მატებასთან ერთად ის უფრო დიდია, რეალიზებული გადაბმის კოეფიციენტი ჯერ ოდნავ იზრდება, შემდეგ ეცემა. როგორც ცნობილია, მისი ღირებულება ფართოდ მერყეობს - 0,06-დან 0,5-მდე. იმის გამო, რომ ადჰეზიის კოეფიციენტი დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, გამოთვლილი გადაბმის კოეფიციენტი გამოიყენება მაქსიმალური წევის ძალის დასადგენად, რომელიც შეიძლება განავითაროს ელმავალმა სრიალის გარეშე. იგი წარმოადგენს ყველაზე დიდი წევის ძალის თანაფარდობას, რომელიც საიმედოდ არის რეალიზებული სამუშაო პირობებში, ლოკომოტივის ადჰეზიურ წონასთან. ადჰეზიის გამოთვლილი კოეფიციენტი განისაზღვრება ემპირიული ფორმულების გამოყენებით, რომლებიც დამოკიდებულია სიჩქარეზე; ისინი დაფუძნებულია მრავალრიცხოვან კვლევებსა და ექსპერიმენტულ მოგზაურობაზე, მოწინავე მექანიკოსების მიღწევების გათვალისწინებით.
გაჩერებიდან დაწყებისას, ანუ სიჩქარე ნულის ტოლია, პირდაპირი დენის ელმავლებისა და ორმაგი ელექტრომომარაგების კოეფიციენტი არის 0,34 (0,33 VL8 სერიის ელექტრო ლოკომოტივებისთვის) და 0,36 ალტერნატიული დენის ელმავლებისთვის. ამგვარად, ორმაგი კვების ელექტრო ლოკომოტივისთვის VL 82m, რომლის გადაბმის წონაა P = 1960 kN (200 tf), ტანგენციალური წევის ძალა Fk დიზაინის კოეფიციენტის გათვალისწინებით.
თუ რელსების ზედაპირი ჭუჭყიანია და გადაბმის კოეფიციენტი შემცირდა, ვთქვათ, 0.2-მდე, მაშინ წევის ძალა Pk იქნება 392 kN (40 tf). როდესაც ქვიშა მიეწოდება, ეს კოეფიციენტი შეიძლება გაიზარდოს წინა მნიშვნელობამდე და გადააჭარბოს მას. ქვიშის გამოყენება განსაკუთრებით ეფექტურია დაბალ სიჩქარეზე: სველ რელსებზე 10 კმ/სთ სიჩქარემდე ადჰეზიის კოეფიციენტი იზრდება 70-75%-ით. ქვიშის გამოყენების ეფექტი სიჩქარის მატებასთან ერთად მცირდება.
ძალზე მნიშვნელოვანია ადჰეზიის უმაღლესი კოეფიციენტის უზრუნველსაყოფად დაწყებისა და გადაადგილებისას: რაც უფრო მაღალია ის, მით მეტია წევის ძალა ელექტრული ლოკომოტივის რეალიზება, მით უფრო დიდია მატარებლის მასის მართვა.
W მატარებლის მოძრაობის წინააღმდეგობა წარმოიქმნება ლიანდაგზე ბორბლების ხახუნის, ღერძების ყუთებში ხახუნის, ლიანდაგის დეფორმაციის, ჰაერის წინააღმდეგობის, დაღმართებით და აღმართებით გამოწვეული წინააღმდეგობის, ლიანდაგის მრუდი მონაკვეთების და ა.შ. წინააღმდეგობის ძალები, როგორც წესი, მიმართულია მოძრაობის წინააღმდეგ და მხოლოდ ძალიან ციცაბო დაღმართზე ემთხვევა მოძრაობის მიმართულებას.
მოძრაობის წინააღმდეგობა იყოფა ძირითად და დამატებით. მთავარი წინააღმდეგობა მოქმედებს მუდმივად და ჩნდება როგორც კი მატარებელი იწყებს მოძრაობას; დამატებით ტრასების ფერდობების, მოსახვევების, გარე ჰაერის ტემპერატურის, ძლიერი ქარის გამო, დაწყების გამო.
ძალიან რთულია მატარებლის მოძრაობის მიმართ ძირითადი წინააღმდეგობის ცალკეული კომპონენტების გამოთვლა. იგი ჩვეულებრივ გამოითვლება თითოეული ტიპის მანქანებისთვის და სხვადასხვა სერიის ლოკომოტივებისთვის, სხვადასხვა პირობებში მრავალი კვლევისა და ტესტის შედეგების საფუძველზე მიღებული ემპირიული ფორმულების გამოყენებით. სიჩქარის მატებასთან ერთად ძირითადი წევა იზრდება. მაღალი სიჩქარით მასში ჰაერის წინააღმდეგობა ჭარბობს.
ლოკომოტივის მოძრაობის მიმართ ძირითადი წინააღმდეგობის გათვალისწინებით, ელმავლის ტანგენციალური წევის ძალის გარდა, შემოტანილია წევის ძალის ცნება ავტომატურ შემწყვილებელ Fa-ზე (ნახ. 4).
მატარებლის მართვის პროცესში, სიჩქარის შესამცირებლად, შესაჩერებლად ან დაღმართზე მისი მუდმივი სიჩქარის შესანარჩუნებლად, მუხრუჭები გამოიყენება სამუხრუჭე ძალის B შესაქმნელად. დამუხრუჭების ძალა წარმოიქმნება ბორბლის საბურავებზე სამუხრუჭე ხუნდების ხახუნის გამო (მექანიკური დამუხრუჭება) ან როდესაც წევის ძრავები მუშაობენ როგორც გენერატორები. სამუხრუჭე ხუნდის სახვევზე K ძალით დაჭერის შედეგად (იხ. სურ. 3, ბ) მასზე წარმოიქმნება ხახუნის ძალა.
ხახუნის. ამის გამო სახვევზე ლიანდაგთან შეხების ადგილას წარმოიქმნება ადჰეზიური ძალა B, ტოლი ძალის T. ძალა B არის დამუხრუჭება: ხელს უშლის მატარებლის მოძრაობას.
დამუხრუჭების ძალის მაქსიმალური მნიშვნელობა განისაზღვრება იგივე პირობებით, რაც წევის ძალით. დამუხრუჭებისას ბორბლების როტაციის გარეშე სრიალის თავიდან აცილების მიზნით, უნდა დაკმაყოფილდეს სამუხრუჭე ხუნდების ხახუნის პირობა. ეს დამოკიდებულია მოძრაობის სიჩქარეზე, ბალიშების სპეციფიკურ წნევაზე საჭეზე და მათ მასალაზე. ეს კოეფიციენტი მცირდება სიჩქარისა და სპეციფიკური წნევის მატებასთან ერთად, გახეხილი ზედაპირის ტემპერატურის ზრდის გამო. ამიტომ დამუხრუჭებისას ორმხრივი ზეწოლა მოახდინე ბორბლებზე.
მატარებელზე გამოყენებული ძალებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ მატარებლის მოძრაობის სამ რეჟიმს: წევა (მოძრაობა დენის ქვეშ), სანაპირო (დენის გარეშე), დამუხრუჭება.
დაწყების მომენტში და დენის ქვეშ შემდგომი მოძრაობის დროს, მატარებელი ექვემდებარება წევის ძალას Fк და წინააღმდეგობას მატარებლის მოძრაობის მიმართ K. სიჩქარის ცვლილების ბუნება დამოკიდებულია დროზე OA მრუდის მონაკვეთზე (ნახ. 5) განისაზღვრება ძალების სხვაობით. რაც უფრო დიდია ეს განსხვავება, მით მეტია მატარებლის აჩქარება. მოძრაობის წინააღმდეგობა, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არის ცვლადი რაოდენობა, რომელიც დამოკიდებულია სიჩქარეზე. ის იზრდება სიჩქარით. ამიტომ, თუ წევის ძალა მუდმივი რჩება, აჩქარებული წევის ძალა შემცირდება. გარკვეული წერტილის შემდეგ O, წევის ძალა მცირდება. შემდეგ დგება მომენტი, როდესაც Fк და მატარებელი დენის ქვეშ მოძრაობს მუდმივი სიჩქარით (AB მრუდის მონაკვეთი).
შემდეგი, მძღოლს შეუძლია გამორთოს ძრავები და განაგრძოს მოძრაობა სანაპიროზე (BV მონაკვეთი) მატარებლის კინეტიკური ენერგიის გამო. ამ შემთხვევაში, მატარებელზე მოქმედებს მხოლოდ მოძრაობის წინააღმდეგობის ძალა, რაც ამცირებს მის სიჩქარეს, თუ მატარებელი არ მოძრაობს ციცაბო დაღმართზე. როდესაც მძღოლი რთავს მუხრუჭებს (B წერტილიდან D წერტილამდე), მატარებელზე მოქმედებს ორი ძალა - მოძრაობის წინააღმდეგობა და დამუხრუჭების ძალა B. მატარებლის სიჩქარე მცირდება. B ძალების ჯამი წარმოადგენს შემაფერხებელ ძალას. ასევე შესაძლებელია მატარებელმა ციცაბო ფერდობზე გადაადგილება და მძღოლი სამუხრუჭე ძალას იყენებს მუდმივი დასაშვები სიჩქარის შესანარჩუნებლად.
ყველა სხეულს შეუძლია დეფორმაცია მხოლოდ გარკვეულ ზღვრამდე. როდესაც ეს ზღვარი მიიღწევა, სხეული იშლება. მაგალითად, ძაფი წყდება, როდესაც მისი დაგრძელება აჭარბებს ცნობილ მნიშვნელობას; ზამბარა იშლება ზედმეტად მოხრილისას და ა.შ.
ბრინჯი. 87. ქვედა ძაფს ნელ-ნელა თუ მოათრევთ, ზედა ძაფი გატყდება.
ბრინჯი. 88. ქვედა ძაფის მკვეთრად დაჭერით შეგიძლიათ მისი გატეხვა, ზედა ძაფის ხელუხლებლად დატოვება.
იმის ასახსნელად, თუ რატომ მოხდა სხეულის განადგურება, აუცილებელია განიხილოს მოძრაობა, რომელიც წინ უძღოდა განადგურებას. განვიხილოთ, მაგალითად, ასეთ ექსპერიმენტში ძაფის გაწყვეტის მიზეზები (სურ. 87 და 88). ძაფზე დაკიდებულია მძიმე ტვირთი; იმავე სიმტკიცის ძაფი მიმაგრებულია ქვემოთ მოცემულ დატვირთვაზე. თუ ქვედა ძაფს ნელა გაიჭიმ, ზედა ძაფი, რომელზედაც ტვირთია ჩამოკიდებული, გატყდება. თუ ქვედა ძაფს მკვეთრად გაიჭერთ, ეს იქნება ქვედა ძაფი, რომელიც წყვეტს და არა ზედა ძაფი. ამ გამოცდილების ახსნა შემდეგია. როდესაც დატვირთვა ჩამოკიდებულია, ზედა ძაფი უკვე დაჭიმულია გარკვეულ სიგრძეზე და მისი დაჭიმვის ძალა აბალანსებს ტვირთის მიზიდულობის ძალას დედამიწაზე. ქვედა ძაფის ნელა აწევით, ტვირთის ქვევით გადაადგილებას ვაპირებთ. ორივე ძაფი დაჭიმულია, მაგრამ ზედა ძაფი უფრო მეტად იჭიმება, რადგან უკვე დაჭიმულია. ამიტომ ადრე იშლება. თუ ქვედა ძაფს მკვეთრად ამოათრევთ, მაშინ დატვირთვის დიდი მასის გამო, თუნდაც ძაფიდან მოქმედი მნიშვნელოვანი ძალით, ის მიიღებს მხოლოდ მცირე აჩქარებას და, შესაბამისად, აჩქარების მოკლე დროში, დატვირთვა არ მოხდება. აქვს დრო, რომ შეიძინოს შესამჩნევი სიჩქარე და შესამჩნევად იმოძრაოს. დატვირთვა თითქმის ადგილზე დარჩება. ამიტომ, ზედა ძაფი აღარ გაგრძელდება და ხელუხლებელი დარჩება; ქვედა ძაფი გაგრძელდება დასაშვებ ზღვარს მიღმა და გატყდება.
ანალოგიურად, მოძრავი სხეულების რღვევა და განადგურება ხდება სხვა შემთხვევებში. სიჩქარის უეცარი ცვლილებების დროს გახეთქვის და განადგურების თავიდან ასაცილებლად, საჭიროა გამოიყენოთ კლანჭები, რომლებსაც შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გაჭიმოთ გატეხვის გარეშე. მრავალი სახის შეერთება, როგორიცაა ფოლადის კაბელები, თავად არ გააჩნიათ ასეთი თვისებები. ამიტომ ამწეებში კაბელსა და კაკს შორის მოთავსებულია სპეციალური ზამბარა („ამორტიზატორი“), რომელიც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაგრძელდეს გატეხვის გარეშე და ამით იცავს კაბელს გატეხვისგან. კანაფის თოკს, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს მნიშვნელოვან დრეკადობას, არ სჭირდება ამორტიზატორი.
მყიფე სხეულები, როგორიცაა მინის საგნები, ასევე განადგურებულია მყარ იატაკზე დაცემისას. ამ შემთხვევაში მკვეთრად იკლებს სხეულის იმ ნაწილის სიჩქარე, რომელიც იატაკს შეეხო და სხეულში ხდება დეფორმაცია. თუ ამ დეფორმაციით გამოწვეული ელასტიური ძალა არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ დაუყონებლივ შემცირდეს სხეულის დანარჩენი ნაწილის სიჩქარე ნულამდე, მაშინ დეფორმაცია აგრძელებს ზრდას. და რადგან მყიფე სხეულები უძლებენ მხოლოდ მცირე დეფორმაციებს განადგურების გარეშე, ობიექტი იშლება.
63.1. რატომ იშლება ხანდახან მატარებლის ვაგონების შეერთება, როდესაც ელექტრო ლოკომოტივი მოულოდნელად შორდება? მატარებლის რომელ ნაწილშია გახეთქვის ალბათობა?
63.2. რატომ ათავსებენ მყიფე ნივთებს საპარსებში ტრანსპორტირებისას?
