การสตาร์ทและเร่งความเร็วรถไฟเมื่อออกจากสถานี การสตาร์ทและเร่งความเร็วรถไฟเมื่อออกจากสถานี หากรถจักรไฟฟ้าเคลื่อนที่กะทันหัน
อย่าให้ใครคิดว่าการสร้างสรรค์อันยิ่งใหญ่ของนิวตัน
สามารถล้มล้างได้ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพ
หรือทฤษฎีอื่นๆ
แนวคิดที่ชัดเจนและกว้างไกลของนิวตัน
จะคงความสำคัญไว้เป็นรากฐานตลอดไป
แนวคิดทางกายภาพสมัยใหม่ของเราถูกสร้างขึ้น...
2491 Albert Einstein
กล่องปัญหาคุณภาพทางฟิสิกส์: ความเฉื่อย
สื่อการสอนเกี่ยวกับฟิสิกส์สำหรับนักเรียนและผู้ปกครอง ;-) และแน่นอน สำหรับครูที่มีความคิดสร้างสรรค์
สำหรับผู้ที่รักการเรียนรู้!
ฉันนำเสนอให้คุณสนใจ 40
ปัญหาเชิงคุณภาพทางฟิสิกส์ในหัวข้อ: "ความเฉื่อย"- ขอแสดงความเคารพต่อการบูรณาการ: ชีวฟิสิกส์, นิยายความแตกต่างที่สำคัญสำหรับ เจ้าของรถ ผู้โดยสาร และคนเดินเท้า… ตามธรรมเนียมของสมุดหน้าเขียว เรามาดูแลตัวเองกันดีกว่า ผลงานชิ้นเอกของการวาดภาพโลก... เราจะให้คำตอบโดยละเอียดสำหรับปัญหาบางอย่าง ;-) และ ... การพูดนอกเรื่องโคลงสั้น ๆ จากประวัติศาสตร์ฟิสิกส์:
หลักการของความเฉื่อยของกาลิเลโอ - กฎข้อแรกของกลศาสตร์ของนิวตัน.
ภารกิจที่ 1
เมื่อขึ้นจากน้ำ สุนัขก็ตัวสั่น ปรากฏการณ์อะไรที่ช่วยเธอในกรณีนี้ในการปลดขนของเธอออกจากน้ำ? อธิบายคำตอบของคุณ.
ภารกิจที่ 2
“ ตู้กับข้าวของดวงอาทิตย์”, 2488, มิคาอิลมิคาอิโลวิชพริชวิน
“...Travka ไม่ต้องรอนาน ด้วยการได้ยินอันละเอียดอ่อนของเธอ เธอได้ยินเสียงอุ้งตีนกระต่ายซึ่งมนุษย์ไม่ได้ยินผ่านแอ่งน้ำบนเส้นทางหนองน้ำ แอ่งน้ำเหล่านี้ปรากฏบนเส้นทางตอนเช้าของ Nastya ตอนนี้ Rusak คงจะปรากฏตัวที่ Lying Stone อย่างแน่นอน
หญ้าที่อยู่ด้านหลังพุ่มจูนิเปอร์หมอบลงและเกร็งขาหลังเพื่อขว้างอย่างแรง และเมื่อมันเห็นหูมันก็รีบวิ่งไป
ในเวลานี้ กระต่าย ซึ่งเป็นกระต่ายป่าตัวใหญ่ แก่และช่ำชอง แทบจะไม่เดินเตาะแตะ ตัดสินใจหยุดกะทันหัน และกระทั่งยืนขึ้นด้วยขาหลังเพื่อฟังว่าสุนัขจิ้งจอกเห่าไปไกลแค่ไหน
ดังนั้นพวกเขาจึงมาพร้อมกัน: หญ้ารีบวิ่งไปและกระต่ายก็หยุด
และหญ้าก็ถูกพาผ่านกระต่าย
ในขณะที่สุนัขกำลังปรับตัวให้ถูกต้อง กระต่ายก็บินไปพร้อมกับการกระโดดครั้งใหญ่ไปตามเส้นทาง Mitrashina ตรงไปยัง Blind Elan ... "
ทำไมหญ้าถึงถูกอุ้มผ่านกระต่าย?
คำตอบ:เมื่อกระต่ายหยุดกะทันหัน สุนัข Travka ก็เคลื่อนที่ไปข้างหน้าต่อไปด้วยความเฉื่อยและกระโดดข้ามกระต่าย
ภารกิจที่ 3
กระต่ายหนีจากหมาป่าไล่ตามเขากระโดดไปด้านข้างอย่างแหลมคม ทำไมหมาป่าถึงจับกระต่ายได้ยากทั้งที่มันวิ่งเร็วกว่า?
คำตอบ:ในขณะที่กระต่ายเลี้ยวหักศอก หมาป่ายังคงเดินหน้าต่อไปด้วยความเฉื่อยและไม่สามารถจับกระต่ายได้
|
|
|
โคมารอฟ อเล็กเซย์ นิคาโนโรวิช(พ.ศ. 2422-2520) ถือเป็นผู้ก่อตั้งโรงเรียนสอนสัตว์แห่งรัสเซีย Alexey Nikanorovich Komarov วาดภาพหนังสือวิทยาศาสตร์และหนังสือเด็ก สร้างภาพวาดสำหรับแสตมป์ ไปรษณียบัตร และเครื่องช่วยการมองเห็น เด็กๆ หลายรุ่นเติบโตมากับการเรียนรู้จากหนังสือเรียนด้วยภาพวาดอันแสนวิเศษของเขา
สำหรับผู้ที่อยากรู้อยากเห็น: เสื้อคลุมกันหนาวของกระต่ายสีน้ำตาลเบากว่าฤดูร้อนเล็กน้อย (ต่างจากกระต่ายขาว กระต่ายสีน้ำตาลไม่เคยมีสีขาวเหมือนหิมะในฤดูหนาว) ศีรษะ ปลายหู และด้านหน้าด้านหลังยังคงมืดในฤดูหนาว เสื้อคลุมกันหนาวของกระต่ายขาว– สีขาวแวววาว ยกเว้นปลายหูสีดำ อย่างไรก็ตาม... ในพื้นที่ที่ไม่มีหิมะปกคลุม กระต่ายจะไม่เปลี่ยนเป็นสีขาวในฤดูหนาว ;-)
ภารกิจที่ 4
ฝักของพืชตระกูลถั่วสุก เปิดเร็ว อธิบายส่วนโค้ง ปรากฏการณ์ใดที่อยู่เบื้องหลังวิธีการกระจายเมล็ดนี้
คำตอบ:ฝักที่สุกของพืชตระกูลถั่วเปิดอย่างรวดเร็วอธิบายส่วนโค้ง - ในเวลานี้เมล็ดที่แตกออกจากที่ยึดติดเคลื่อนตัวสัมผัสไปด้านข้างโดยความเฉื่อยและตกลงไปไกลกว่าต้นแม่อย่างมีนัยสำคัญ
ความเฉื่อยในสัตว์ป่า:: ปลาบิน
สำหรับผู้ที่อยากรู้อยากเห็น:ในเขตเขตร้อนของมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดียมักสังเกตการบินของปลาบินที่เรียกว่าซึ่งหนีจากนักล่าทะเลกระโดดลงจากน้ำและด้วยลมที่เอื้ออำนวยทำให้บินร่อนครอบคลุมระยะทาง สูงถึง 200-300 ม. ที่ระดับความสูง 5-7 ม. ปลาลอยขึ้นสู่อากาศเนื่องจากการสั่นสะเทือนที่รวดเร็วและรุนแรงของครีบหาง ขั้นแรกให้ปลารีบวิ่งไปตามผิวน้ำจากนั้นก็ใช้หางอย่างแรงยกมันขึ้นไปในอากาศ ครีบครีบอกยาวเหยียดออกรองรับลำตัวของปลาเหมือนเครื่องร่อน การบินของปลาบินจะมีเสถียรภาพโดยครีบหาง ปลาเคลื่อนที่ด้วยความเฉื่อย
อัลเฟรด เอ็ดมันด์ เบรห์ม(Alfred Edmund Brehm; 02.02.1829–11.11.1884) - นักสัตววิทยาและนักเดินทางชาวเยอรมัน ผู้แต่งผลงานวิทยาศาสตร์ยอดนิยมที่มีชื่อเสียง “ชีวิตของสัตว์”.
สำหรับผู้ชื่นชอบงานศิลปะเกี่ยวกับสัตว์ ฉันขอแนะนำให้คุณดูหน้าสีเขียว:
§ ซึตซิกคือใคร? การศึกษาเล็กๆ น้อยๆ
tsutsik อาจแตกต่างกัน :-)
§ ฟรีดริช วิลเฮล์ม คูห์เนิร์ต
สิงโต ช้าง เสือ นก...
§ ภาพวาดลึกลับโดยศิลปิน Stephen Gardner (ตอนที่ 1)
หมีแพนด้า หมีดำ (บาริบัล) นกฮูก หมาป่า
§ ภาพวาดลึกลับโดยศิลปิน Stephen Gardner (ตอนที่ II)
ม้า โคโยตี้ คูการ์ วอลรัส
§ ภาพวาดลึกลับโดยศิลปิน Stephen Gardner (ตอนที่ 3)
เต่าทะเล วาฬ วาฬเพชฌฆาต โลมา
ปัญหา #5
“ นักเดินทางกบ”, พ.ศ. 2430, Vsevolod Mikhailovich Garshin
“...แล้วกบก็ทนไม่ไหวอีกต่อไป และลืมคำเตือนทั้งหมด จึงกรีดร้องสุดกำลัง:
- ฉันเอง! ฉัน!
และด้วยเสียงกรีดร้องนั้น เธอก็บินคว่ำลงไปที่พื้น เป็ดร้องเสียงดัง หนึ่งในนั้นต้องการไปรับเพื่อนที่น่าสงสารคนนั้นทันที แต่ก็พลาดไป กบตัวสั่นทั้งสี่ขาก็ล้มลงกับพื้นอย่างรวดเร็ว แต่เนื่องจากเป็ดบินเร็วมาก เธอจึงไม่ได้ตกลงตรงที่ที่เธอกรีดร้องและที่ที่มีถนนยากลำบาก แต่อยู่ไกลกว่านั้นมากซึ่งเป็นความสุขอย่างยิ่งสำหรับเธอเพราะเธอกระเด็นลงไปในสระน้ำสกปรกที่ขอบหมู่บ้าน .
ในไม่ช้าเธอก็โผล่ขึ้นมาจากน้ำและตะโกนสุดปอดของเธออีกครั้งทันที:
- ฉันเอง! ฉันคิดเรื่องนี้ขึ้นมา!..."
เหตุใดกบจึงตกลงไปที่พื้นในตำแหน่งที่แตกต่างจากจุดที่มันเริ่มตกลงมา?
คำตอบ:กบล้มลงและรักษาความเร็วในแนวนอนตามแรงเฉื่อย ดังนั้นมันจึงตกลงไปในที่อื่นจากจุดที่มันเริ่มตกลงมา
ปัญหา #6
เหตุใดอาคารและสะพานจึงพังขณะเกิดแผ่นดินไหว เหตุใดจึงแนะนำให้ออกจากอาคารและย้ายไปยังพื้นที่เปิดโล่งระหว่างเกิดแผ่นดินไหว หากเป็นไปได้
คำตอบ:สาเหตุหลักของการทำลายล้างระหว่างเกิดแผ่นดินไหวคือแรงสั่นสะเทือนที่รุนแรงและแรงสั่นสะเทือนของดินที่มาถึงพื้นผิวโลก เนื่องจากความเฉื่อยและความแข็งแกร่งของโครงสร้างของโครงสร้างพื้นดินจึงพังทลายลง
แผ่นดินโลกสั่นสะเทือน เมฆก้อนหนึ่งพุ่งเข้ามา
แรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินได้พัดพาเมืองต่างๆ...
โซ่ตรวนแห่งสวรรค์ทั้งหมดสามารถเปิดออกได้
ข้อต่อของแผ่นดินสั่นสะเทือนด้วยความสั่นสะเทือนอย่างอาละวาด
เขาบีบดินแดนที่ยากจนให้กลายเป็นความชั่วร้ายเช่นนี้
ที่เขาหักหินใหญ่ออกเป็นชิ้นๆ...
นิซามิ
นิซามิ Ganjavi Abu Muhammad Ilyas ibn Yusuf (ประมาณปี 1141 - ประมาณปี 1209) เป็นบทกวีคลาสสิกของเปอร์เซียซึ่งเป็นหนึ่งในกวีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งยุคกลางตะวันออก
ลุ่มน้ำ Pyotr Vasilievich(1793–1877) – จิตรกรประเภทรัสเซียและจิตรกรภาพบุคคล
ปัญหาหมายเลข 7
เหตุใดจึงห้ามลากรถที่มีเบรกผิดปกติโดยใช้สายเคเบิลแบบยืดหยุ่น
ปัญหาหมายเลข 8
ทำไมผู้ขับขี่จึงลดความเร็วของรถเมื่อเลี้ยว?
ปัญหาหมายเลข 9
เหตุใดจึงจำเป็นต้องยึดสิ่งของที่บรรทุกไว้ด้านหลังรถบรรทุกให้แน่นหนา?
ปัญหาหมายเลข 10
ทำไมคุณไม่สามารถข้ามถนนต่อหน้าการจราจรในบริเวณใกล้เคียงได้?
ปัญหาหมายเลข 11
ทำไมคุณไม่ควรกระโดดลงจากกระดานวิ่งของรถบัสหรือรถราง?
|
ซูฟ อากัป เซอร์เกวิช(31/01/1922–1985) - จิตรกรโซเวียต, รัสเซีย สมาชิกของสหภาพศิลปินแห่งสหภาพโซเวียต
ปัญหาหมายเลข 12
ทำไมเบรกทั้งสองล้อเมื่อหยุดมอเตอร์ไซค์เร็ว? จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณเบรกด้วยล้อหน้าเท่านั้น?
ปัญหาหมายเลข 13
ทำไมไฟสีแดงด้านหลังรถจึงควรเปิดเมื่อผู้ขับขี่เหยียบแป้นเบรก?
|
ปิเมนอฟ ยูริ อิวาโนวิช(พ.ศ. 2446–2520) – จิตรกรและศิลปินกราฟิกชาวโซเวียต ศิลปินประชาชนแห่งสหภาพโซเวียต ผู้ได้รับรางวัลเลนินและรางวัลสตาลินสองรางวัลในระดับที่สอง
ปัญหาหมายเลข 14
อธิบายสาเหตุที่รถเบรกแรงส่วนหน้าจะล้มลง
คำตอบ:ในระหว่างการเบรกกะทันหัน ส่วนหน้าของรถยังคงเคลื่อนที่ต่อไปตามแรงเฉื่อย โดยหมุนล้อหน้าเป็นมุมเล็กๆ ซึ่งจะทำให้รถลดระดับลง
ปัญหาหมายเลข 15
การเปลี่ยนแปลงใดที่เกิดขึ้นในการเคลื่อนที่ของรถหากผู้โดยสารถูกกดที่ด้านหลังเบาะนั่ง ไปทางด้านขวาของเบาะหลัง?
คำตอบ:รถเริ่มเร่งความเร็วขึ้น เริ่มเลี้ยวซ้าย
ปัญหาหมายเลข 16
อธิบายวัตถุประสงค์ของเข็มขัดนิรภัยและถุงลมนิรภัยในรถยนต์ เหตุใดประสิทธิภาพของถุงลมนิรภัยจึงขึ้นอยู่กับว่าคนขับและผู้โดยสารเบาะหน้าคาดเข็มขัดนิรภัยหรือไม่? เหตุใดการติดตั้งถุงลมนิรภัยในอุบัติเหตุจึงทำให้ผู้ขับขี่และผู้โดยสารได้รับบาดเจ็บสาหัสได้หากไม่คาดเข็มขัดนิรภัย
ปัญหาหมายเลข 17
ป้ายเตือนถนนจะแจ้งให้ผู้ขับขี่ทราบว่าพวกเขากำลังเข้าใกล้ส่วนที่เป็นอันตรายของถนน ซึ่งการขับรถไปตามนั้นต้องใช้มาตรการที่เหมาะสมกับสถานการณ์ มีป้ายเตือนถนนสามป้ายอยู่ข้างหน้าคุณ ให้คำอธิบายแก่แต่ละคนและระบุว่าผู้ขับขี่ยานพาหนะควรใช้มาตรการใดเมื่อเห็นป้ายดังกล่าว
ป้ายเตือนถนน
|
|
|
คำตอบ:หมายเลขป้าย: 1.15 – ถนนลื่น- ส่วนของถนนที่มีความลื่นของถนนเพิ่มขึ้น - หมายเลขป้าย: 1.23 – เด็ก- ส่วนของถนนใกล้กับสถานสงเคราะห์เด็ก (โรงเรียน ค่ายสุขภาพ ฯลฯ) บนถนนที่เด็กอาจปรากฏตัว ผู้ขับขี่จะต้องลดความเร็วลง- หมายเลขป้าย: 1.27 – สัตว์ป่า- ป้ายเตือนว่าสัตว์ป่าอาจวิ่งมาบนถนนได้ ผู้ขับขี่จะต้องลดความเร็วลง.
ปัญหาหมายเลข 18
เหตุใดผู้โดยสารจึงต้องคาดเข็มขัดนิรภัยก่อนเครื่องขึ้นและลงจอด
ปัญหาหมายเลข 19
เหตุใดผู้โดยสารที่ยืนอยู่บนรถบัส รถราง หรือรถรางจึงควรจับราวจับ?
ปัญหาหมายเลข 20
ผู้โดยสารรถบัสเบี่ยงเบนไปในทิศทางใดเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นกะทันหัน? ในระหว่างการหยุดกะทันหัน?
ปัญหาหมายเลข 21
การเคลื่อนตัวของเรือโดยสารหากจู่ๆ ผู้โดยสารเบี่ยงขวาจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรบ้าง?
ปัญหาหมายเลข 22
คนสะดุดล้มไปทางไหน? คนที่ลื่นล้ม? ทำไม
ปัญหาหมายเลข 23
“ Chuk และ Gek”, 1939, Arkady Petrovich Gaidar
“...วันรุ่งขึ้นถนนก็ลัดเลาะไปตามป่าไม้และภูเขา ในการปีนขึ้นไปโค้ชก็กระโดดลงจากเลื่อนแล้วเดินไปตามหิมะที่อยู่ข้างๆเขา แต่บนทางลาดชันเลื่อนก็วิ่งด้วยความเร็วจนดูเหมือน Chuk และ Gek ราวกับว่าพวกเขาพร้อมกับม้าและเลื่อนตกลงมาจากท้องฟ้าตรงพื้น
ในที่สุด ในตอนเย็น เมื่อทั้งคนและม้าเหนื่อยกันมาก คนขับม้าจึงพูดว่า:
- เอาล่ะเรามาแล้ว! ด้านหลังนิ้วเท้านี้มีการเลี้ยว ที่นี่ ในที่โล่ง เป็นฐานของพวกเขา... เฮ้ แต่-โอ้!... กองพะเนินเทินทึก!
ชัคและฮัคส่งเสียงร้องอย่างสนุกสนาน กระโดดขึ้น แต่เลื่อนถูกดึง และพวกเขาก็ล้มลงไปในหญ้าแห้ง..."
ทำไมพวกเด็กๆ ถึงล้มลงไปในหญ้าแห้งตอนที่ลากเลื่อน?
คำตอบ:ร่างกายของเด็กๆ ยังคงนิ่งอยู่ และขาของพวกเขาก็เริ่มเคลื่อนไปข้างหน้าพร้อมกับเลื่อน ดังนั้น Chuk และ Gek จึงถอยกลับไปและล้มตัวลงไปในหญ้าแห้ง
ปัญหาหมายเลข 24
เหตุใดน้ำแข็งจึงก่อตัวที่ส่วนโค้งของแม่น้ำในระหว่างการล่องลอยของน้ำแข็ง?
ปัญหาหมายเลข 25
ทำไมเมื่อล่องแพไม้ท่อนซุงจำนวนมากจึงถูกโยนขึ้นฝั่งที่ส่วนโค้งของแม่น้ำ? เหตุใดแพต้นไม้จึงได้รับอนุญาตเฉพาะในหลายประเทศเท่านั้น
เบลอฟ คอนดราตี เปโตรวิช(23/03/1900–05/04/1988) – จิตรกรโซเวียต ศิลปินประชาชนของ RSFSR ภูมิทัศน์ในปี พ.ศ. 2492 "ล่องแพไม้บน Irtysh"ถูกรวมอยู่ในนิทรรศการศิลปะโซเวียตที่จัดแสดงในต่างประเทศหลายประเทศ นักวิจารณ์ศิลปะเรียกเขาว่า ภาพเหมือนครั้งแรกของไซบีเรียที่สมบูรณ์และสื่ออารมณ์.
สำหรับผู้ที่อยากรู้อยากเห็น: ล่องแพไม้- วิธีดั้งเดิมและถูกที่สุดในการขนส่งไปยังสถานประกอบการงานไม้ การตัดโค่นอย่างเข้มข้นที่สุดมักดำเนินการในฤดูหนาว เนื่องจากจะทำให้ป่าได้รับความเสียหายน้อยกว่า บนรถเลื่อนลากโดยรถแทรกเตอร์หรือรถยนต์ทรงพลัง ป่าจะถูกส่งไปยังริมฝั่งแม่น้ำน้ำแข็ง จากนั้นในช่วงน้ำท่วมในฤดูใบไม้ผลิ จันทันจะปล่อยมันลงไปในน้ำ ด้วยการล่องแพตุ่นทำให้ป่าลอยไปได้ไกลกว่านั้นเอง เมื่อล่องแพจะผูกแพจากท่อนไม้ ต้นไม้ที่ลอยได้อย่างอิสระตามแม่น้ำจะเปียกและจมลงสู่ก้นแม่น้ำอย่างรวดเร็ว ท่อนไม้จำนวนมากถูกโยนขึ้นฝั่งที่ส่วนโค้งของแม่น้ำ นอกจากนี้ เมื่อต้นไม้จำนวนมากถูกลดระดับลงในเวลาเดียวกัน ลำต้นของพวกมันจะสร้างความเสียหายให้กับสัตว์ในแม่น้ำอย่างไม่อาจซ่อมแซมได้ ตัดสาหร่ายออกไป และทำให้ปลาและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำขาดอาหาร เมื่อลำต้นที่จมเน่าเปื่อย สารที่เป็นพิษต่อปลาจะไหลลงสู่น้ำด้วย ในที่สุด ลำต้นที่ยื่นออกมาจากก้นแม่น้ำอาจเป็นอันตรายต่อเรือในแม่น้ำได้ ลำต้นของต้นไม้ที่ไม่ได้ถูกจับจากแม่น้ำทันเวลาจะไม่เหมาะที่จะใช้ในอุตสาหกรรม นั่นเป็นเหตุผล ในหลายประเทศ การล่องแพต้นไม้ทำได้โดยใช้แพเท่านั้น.
ปัญหาหมายเลข 26
เหตุใดจึงห้ามยกของด้วยเครนกะทันหัน?
ปัญหาหมายเลข 27
เมื่อหัวรถจักรไฟฟ้าเริ่มเคลื่อนขบวนรถไฟกะทันหัน ข้อต่ออาจขาดได้ รถไฟขบวนใดที่มีแนวโน้มเกิดการแตกหัก บรรทุกของ หรือไม่มีภาระมากที่สุด? ทำไม
ปัญหาหมายเลข 28
พื้นผิวอิสระของน้ำมันอยู่ในถังอย่างไรเมื่อหัวรถจักรไฟฟ้ารับความเร็ว? เมื่อไหร่เขาจะช้าลง? สนับสนุนคำตอบของคุณด้วยภาพวาด
ปัญหาหมายเลข 29
รถไฟเข้าใกล้สถานีแล้วชะลอความเร็วลง ทิศทางใดที่ง่ายกว่าในการลากกระเป๋าเดินทางหนักไปตามพื้นตู้ในเวลานี้ - ไปตามรถไฟหรือไปในทิศทางตรงกันข้าม?
คำตอบ:ริมทางรถไฟ.
ปัญหา #30
เหตุใดหัวจับจึงหมุนต่อไปหลังจากปิดมอเตอร์ของเครื่องเจาะ (สว่านไฟฟ้า)
ความเฉื่อยในอุปกรณ์ทางทหาร:: ปืนใหญ่
ไม่ใช่ฟ้าร้องที่ดังก้องอยู่ในเมฆ และไม่ใช่ฟ้าแลบที่แผดเผา -
ปืนของเราพูดด้วยเสียงอันทรงพลัง!
อย่าแตะต้องศัตรู ดินแดนบ้านเกิดของคุณ อย่าแตะต้องดินแดนแห่งแรงงาน!
การแก้แค้นอันศักดิ์สิทธิ์นำไปสู่การต่อสู้! เล็งตรง! ไฟ! ไฟ! ไฟ!…
"เดือนมีนาคมของปืนใหญ่", 2487
คำพูด: Sergey Alexandrovich วาซิลีฟ
ทำนอง: อนาโตลี กริกอรีวิช โนวิคอฟ
อูซีเพนโก เฟดอร์ ปาฟโลวิช(พ.ศ. 2460–2543) – จิตรกรชาวโซเวียต สมาชิกสหภาพศิลปินแห่งสหภาพโซเวียต ศิลปินประชาชนของ RSFSR
สำหรับผู้ที่อยากรู้อยากเห็น:ปรากฏการณ์ความเฉื่อยถูกนำมาใช้ในการออกแบบฟิวส์สำหรับกระสุนปืนใหญ่ เมื่อกระสุนปืนกระทบกับสิ่งกีดขวางและหยุดกะทันหัน แคปซูลระเบิดซึ่งวางอยู่ภายในกระสุนปืนแต่ไม่ได้เชื่อมต่อกับลำตัวอย่างแน่นหนา ยังคงเคลื่อนที่ต่อไปตามแรงเฉื่อยและกระทบกับปลายฟิวส์ที่เชื่อมต่อกับลำตัว ในทำนองเดียวกัน การเร่งความเร็วที่สำคัญที่ได้รับจากกระสุนปืนในขณะที่ทำการยิงจะถูกใช้เพื่อถอดฟิวส์ ขจัดอันตรายจากการระเบิดของกระสุนปืนระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง หรือเมื่อบรรจุปืน
ปัญหาหมายเลข 31
เม็ดหินเจียรทั้งหมดเคลื่อนที่ไปรอบๆ วงกลม แต่ทันทีที่เมล็ดข้าวหลุดออกจากหิน การเคลื่อนที่ของมันจะกลายเป็นเส้นตรง ทำไม
ปัญหาหมายเลข 32
เพื่อให้คอลัมน์ปรอทในเทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์ลดลง เทอร์โมมิเตอร์จะ "เขย่า" - ลดระดับลงแล้วหยุดกะทันหัน สาเหตุที่ทำให้คอลัมน์ปรอทลดลงคืออะไร?
คำตอบ:ในขณะที่ตัวเทอร์โมมิเตอร์หยุดกะทันหัน ปรอทจะยังคงเคลื่อนที่และตกลงตามความเฉื่อย
ปัญหาหมายเลข 33
เหตุใดนักปั่นจักรยานจึงเพิ่มความเร็วเมื่อเข้าใกล้ทางยกระดับ?
ปัญหาหมายเลข 34
ทำไมพวกเขาถึงเริ่มวิ่งเมื่อกระโดดสูงและสูง? เหตุใดการกระโดดข้ามแอ่งน้ำ ลำธาร หรือคูน้ำจึงง่ายกว่า?
ปัญหาหมายเลข 35
เหตุใดการกระแทกของค้อนไอน้ำบนทั่งตีจึงทำให้ดินสั่นสะเทือนน้อยกว่าการใช้ทั่งตีที่เบากว่ามาก? เหตุใดทั่งตีเหล็กจึงควรมีขนาดใหญ่กว่าค้อนอย่างมาก?
ปัญหาหมายเลข 36
เหตุใดจึงไม่สามารถวางชาหรือชามเต็มถ้วยอย่างรวดเร็วและทันทีโดยไม่หกได้?
ปัญหาหมายเลข 37
มีสองวิธีในการแบ่งบันทึก ในกรณีแรกท่อนไม้จะถูกฟาดด้วยขวานที่เคลื่อนที่เร็ว ในวินาทีที่พวกเขาขับขวานเข้าไปในท่อนไม้ด้วยการโจมตีอย่างอ่อน ๆ จากนั้นเหวี่ยงขวานด้วยท่อนไม้ที่เสียบแล้วพวกเขาก็ชนกับบล็อก อธิบายปรากฏการณ์ทางกลที่สังเกตได้ในกรณีนี้
คำตอบ:เมื่อสับไม้โดยใช้ขวานตีท่อนไม้ ไม้จะยังคงเคลื่อนที่ต่อไปเนื่องจากความเฉื่อย และลึกเข้าไปในท่อนไม้ที่ไม่ขยับเขยื้อน เมื่อชนขวานที่ฝังอยู่ในท่อนไม้บางส่วนเข้ากับท่อนฟืนที่ฟันฟืน ขวานจะหยุด แต่ท่อนไม้ยังคงเคลื่อนที่ต่อไปเนื่องจากความเฉื่อยและการแยกส่วน
ปัญหาหมายเลข 38
จะเกิดอะไรขึ้นกับผู้ขับขี่หากม้าสะดุดขณะกระโดดข้ามสิ่งกีดขวาง?
คำตอบ:เมื่อม้าหยุดกะทันหัน ผู้ขี่ที่เคลื่อนที่ด้วยความเฉื่อยจะล้มไปข้างหน้าเหนือหัวม้า
ปัญหาหมายเลข 39
เหตุใดไม้บรรทัดที่ห้อยอยู่บนวงแหวนกระดาษจึงแตกเมื่อถูกกระแทกอย่างแรง แต่วงแหวนยังคงไม่บุบสลาย?
ปัญหาหมายเลข 40
วางโปสการ์ดบนกระจก และวางเหรียญบนโปสการ์ด คลิกที่การ์ด ทำไมการ์ดถึงบินออกไปและเหรียญตกลงไปในกระจก?
คำตอบ:เนื่องจากความเฉื่อยของเหรียญและการโต้ตอบระหว่างเหรียญกับการ์ดไม่เพียงพอ
และสรุป...เพียงเล็กน้อยจาก ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์…
ให้สสารและการเคลื่อนไหวแก่ฉัน แล้วฉันจะสร้างจักรวาล
1640 เรเน่ เดการ์ตส์
เรเน่ เดการ์ตส์(Rene Descartes; 31/03/1596–02/11/1650) - นักปรัชญาชาวฝรั่งเศส นักคณิตศาสตร์ ช่างกล นักฟิสิกส์ และนักสรีรวิทยา ผู้สร้างเรขาคณิตเชิงวิเคราะห์และสัญลักษณ์พีชคณิตสมัยใหม่
หลักการของความเฉื่อยของกาลิเลโอ - กฎข้อแรกของกลศาสตร์ของนิวตัน
|
เกี่ยวกับแก่นแท้ของการเคลื่อนไหวและระบบของโลก... ความเคลื่อนไหว
|
|
|
กาลิเลโอ กาลิเลอี(กาลิเลโอกาลิเลอี; 15/02/1564–01/08/1642) - นักฟิสิกส์ ช่างเครื่อง นักดาราศาสตร์ นักปรัชญา และนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้รับการขนานนามอย่างถูกต้องว่าเป็นบิดาผู้ก่อตั้งฟิสิกส์ทดลอง
จัสตุส ซัสเตอร์แมนส์(Justus Sustermans; 1597–1681) - จิตรกรชาวเฟลมิชแห่งยุคบาโรก
ในส่วนแรกของบทกวีของเขา "ความเคลื่อนไหว"อเล็กซานเดอร์ เซอร์เกวิช พุชกินอธิบายข้อโต้แย้งระหว่างนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกโบราณ เกี่ยวกับแก่นแท้ของการเคลื่อนไหว- ในส่วนที่สอง กล่าวถึงการมีอยู่ของระบบสองระบบที่ขัดแย้งกันของโลก - ศูนย์กลางทางภูมิศาสตร์(โลกไม่มีการเคลื่อนไหว แต่ดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก) และ เฮลิโอเซนตริก(โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์) สร้างโดยคลอดิอุส ปโตเลมีและนิโคไล โคเปอร์นิคัส.
ไม่ใช่เพื่ออะไรที่พูดถึงปากแข็งที่นี่ ;-) กาลิเลโอ กาลิเลอี.
ในปี ค.ศ. 1632 งานดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในฟลอเรนซ์ กาลิเลโอ กาลิเลอี "เสวนาเรื่องสองระบบหลักของโลก"(เกี่ยวกับระบบศูนย์กลางศูนย์กลางโลกของปโตเลมี และระบบเฮลิโอเซนทริกของโลกโคเปอร์นิคัส) ในนั้นกาลิเลโอได้วางรากฐานของพลวัต - หลักการของความเฉื่อยและหลักการสัมพัทธภาพคลาสสิก.
ในปี ค.ศ. 1687 ไอแซกนิวตันกำหนดกฎแห่งพลวัต ไม่เพียงแต่การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังมีปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นอีกด้วยที่เข้าใจและคำนวณได้ ไอแซก นิวตันนำหลักการความเฉื่อยของกาลิเลโอมาเป็นกฎข้อแรกของพลวัต.
กาลิเลโอกำหนดหลักการนี้ขึ้นโดยเป็นผลจากการทดลองของเขาในการศึกษาการตกของร่างกายบนระนาบเอียง
กาลิเลโอไม่ได้แยกแยะระหว่างแนวคิดต่างๆ "บังคับ"และ "น้ำหนัก"เขาก็เลยติดตั้งให้ หลักการของความเฉื่อยไม่ได้อ้างกฎพื้นฐานของธรรมชาติ
นิวตันใส่ กฎความเฉื่อย (หลักการความเฉื่อยของกาลิลี)ที่เป็นหัวหน้าของระบบกลไกทั้งหมดของเขา
ในสูตรที่ทันสมัย หลักการของความเฉื่อยระบุว่า ทุกร่างกายจะรักษาสภาวะการพักผ่อนหรือการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงสม่ำเสมอจนกว่าอิทธิพลของวัตถุอื่นจะพามันออกไปจากสถานะนี้.
ไอแซกนิวตัน(เซอร์ไอแซก นิวตัน; 01/04/1643–03/31/1727) - นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ ช่างเครื่อง และนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ หนึ่งในผู้ก่อตั้งฟิสิกส์คลาสสิก ผู้เขียนงานพื้นฐาน "หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติ" ซึ่งเขาสรุปกฎแห่งความโน้มถ่วงสากลและกฎกลศาสตร์สามข้อซึ่งต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิก
ธอร์นฮิลล์ เจมส์(James Thornhill; 25/07/1675–05/13/1734) - จิตรกรชาวอังกฤษ ผู้ก่อตั้งจิตรกรรมอังกฤษเชิงประวัติศาสตร์
...จากปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ไปจนถึงการศึกษาธรรมชาติของแรงต่างๆ และจากแรงเหล่านี้ไปจนถึงการสาธิตปรากฏการณ์อื่นๆ ... การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ดาวหาง ดวงจันทร์ และทะเล...
1686 ไอแซกนิวตัน
ฉันขอให้คุณประสบความสำเร็จในการตัดสินใจของคุณเอง
ปัญหาคุณภาพในวิชาฟิสิกส์!
วรรณกรรม:
§ แคทซ์ ทีเอส.บี. ชีวฟิสิกส์ในบทเรียนฟิสิกส์
§ ลูคาชิก ที่ 5 ฟิสิกส์โอลิมปิก
มอสโก: สำนักพิมพ์ Prosveshchenie, 1987
§ ทาราซอฟ แอล.วี. ฟิสิกส์ในธรรมชาติ
มอสโก: สำนักพิมพ์ Prosveshchenie, 1988
§ Perelman Ya.I. คุณรู้จักฟิสิกส์ไหม?
Domodedovo: สำนักพิมพ์ "VAP", 1994
§ โซโลตอฟ วี.เอ. คำถามและงานในวิชาฟิสิกส์เกรด 6-7
มอสโก: สำนักพิมพ์ "Prosveshchenie", 2514
§ ทัลชินสกี้ เม.ย. ปัญหาเชิงคุณภาพทางฟิสิกส์
มอสโก: สำนักพิมพ์ Prosveshchenie, 1972
§ คิริลโลวา ไอ.จี. อ่านหนังสือเกี่ยวกับฟิสิกส์เกรด 6-7
มอสโก: สำนักพิมพ์ Prosveshchenie, 1978
§ Erdavletov S.R., Rutkovsky O.O. ภูมิศาสตร์ที่น่าสนใจของคาซัคสถาน
อัลมา-อาตา: สำนักพิมพ์ Mektep, 1989.
ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของรถไฟเป็นส่วนสำคัญของวิทยาศาสตร์ประยุกต์เกี่ยวกับการลากรถไฟ ศึกษาประเด็นการเคลื่อนที่ของรถไฟและการทำงานของตู้รถไฟ เพื่อความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการทำงานของหัวรถจักรไฟฟ้า จำเป็นต้องทราบบทบัญญัติพื้นฐานของทฤษฎีนี้ ก่อนอื่น ลองพิจารณาแรงหลักที่กระทำบนรถไฟเมื่อเคลื่อนที่ - นี่คือแรงดึง F ความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ W แรงเบรก B ผู้ขับขี่สามารถเปลี่ยนแรงฉุดและแรงเบรกได้ ไม่สามารถควบคุมพลังต้านทานต่อการเคลื่อนไหวได้
กองกำลังเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร พวกมันขึ้นอยู่กับอะไร? เราได้กล่าวไปแล้วว่าล้อขับเคลื่อนของหัวรถจักรไฟฟ้าแต่ละคู่มีมอเตอร์ฉุดแยกกันซึ่งเชื่อมต่อด้วยตัวลดเกียร์ (รูปที่ 3, a) ล้อเฟืองขนาดเล็กของกระปุกเกียร์ (เกียร์) ติดตั้งอยู่บนเพลาของมอเตอร์ฉุดและล้อขนาดใหญ่จะติดตั้งอยู่บนแกนของชุดล้อ อัตราส่วนของจำนวนฟันของล้อใหญ่ต่อจำนวนฟันของล้อเล็กเรียกว่าอัตราทดเกียร์ หากคุณสตาร์ทมอเตอร์ฉุด แรงบิดจะถูกสร้างขึ้นบนเพลา ความเร็วในการหมุนของชุดล้อจะน้อยกว่าความเร็วการหมุนของเพลาเครื่องยนต์ 1 เท่า แต่แรงบิดจะมากกว่า 1 เท่าตามลำดับ (หากคุณไม่คำนึงถึงประสิทธิภาพของเฟืองขับ)
พิจารณาเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับหัวรถจักรไฟฟ้าในการเริ่มเคลื่อนที่
หากล้อของหัวรถจักรไฟฟ้าไม่สัมผัสกับราง หลังจากสตาร์ทมอเตอร์ฉุดแล้ว พวกมันก็จะหมุนโดยคงอยู่ที่เดิม อย่างไรก็ตามเนื่องจากล้อของหัวรถจักรสัมผัสกับรางเมื่อมีการส่งแรงบิด M ไปยังเพลาของคู่ล้อ แรงยึดเกาะจะปรากฏขึ้นระหว่างพื้นผิวของล้อและราง
ในการผ่านไปเราสังเกตว่าในขั้นต้นเมื่อสร้างตู้รถไฟขบวนแรก - ตู้รถไฟไอน้ำพวกเขามักสงสัยถึงความเป็นไปได้ของการเคลื่อนไหวไปตามรางรถไฟที่ "ราบรื่น" ดังนั้นจึงเสนอให้สร้างระบบเกียร์ระหว่างล้อของหัวรถจักรและราง (หัวรถจักร Blenkinson) นอกจากนี้ยังมีการสร้างหัวรถจักร (หัวรถจักรบรันตัน) ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามรางด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษที่ถูกผลักออกจากรางสลับกัน โชคดีที่ข้อสงสัยเหล่านี้ไม่สมเหตุสมผล
ช่วงเวลาที่ M (ดูรูปที่ 3) กระทำกับล้อทำให้เกิดแรงคู่หนึ่งกับไหล่ R แรง FK พุ่งตรงไปที่การเคลื่อนไหว มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนจุดอ้างอิงของล้อสัมพันธ์กับรางในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ สิ่งนี้ถูกป้องกันโดยแรงปฏิกิริยาของรางที่เรียกว่าแรงยึดเกาะ Fcu ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของการกดล้อบนรางที่จุดรองรับ ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน มันจะเท่ากันและตรงข้ามกับแรง เอฟเค. แรงนี้บังคับให้ล้อและหัวรถจักรไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามราง
ณ จุดที่ล้อสัมผัสกับรางมีสองจุดซึ่งจุดหนึ่งเป็นของผ้าพันแผล Ab และอีกจุดหนึ่งอยู่ที่ราง Ar สำหรับรถจักรไฟฟ้าที่จอดนิ่ง จุดเหล่านี้รวมเป็นหนึ่งเดียว หากในระหว่างการถ่ายโอนแรงบิดไปยังล้อ จุด Ab เคลื่อนที่สัมพันธ์กับจุด Lp จากนั้นในทันทีถัดไป จุดของผ้าพันแผลจะเริ่มสลับกันสัมผัสกับจุด Lp ในกรณีนี้หัวรถจักรไม่เริ่มเคลื่อนที่และหากเคลื่อนที่ไปแล้วความเร็วก็จะลดลงอย่างรวดเร็วล้อจะสูญเสียการรองรับและเริ่มลื่นไถลเมื่อเทียบกับราง - ลื่นไถล
ในกรณีที่จุด Ap และ Ab ไม่มีการกระจัดสัมพัทธ์ ในแต่ละช่วงเวลาต่อมาพวกเขาจะออกจากการสัมผัส แต่ในขณะเดียวกันจุดต่อไปนี้จะสัมผัสกันอย่างต่อเนื่อง: BB กับ Br, Wb กับ BP เป็นต้น
จุดที่สัมผัสกันระหว่างล้อกับรางแสดงถึงจุดศูนย์กลางการหมุนทันที เห็นได้ชัดว่าความเร็วที่จุดศูนย์กลางการหมุนทันทีเคลื่อนที่ไปตามรางนั้นเท่ากับความเร็วของการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของหัวรถจักร
ในการเคลื่อนย้ายหัวรถจักรไฟฟ้า แรงยึดเกาะ ณ จุดที่สัมผัสกันระหว่างล้อกับราง feu เท่ากันแต่ตรงข้ามกับแรง FK จะต้องไม่เกินค่าขีดจำกัดที่กำหนด แรง FC จะสร้างแรงบิดปฏิกิริยา FCVLR ขึ้นมาจนกว่าจะถึงจุดนั้น ซึ่งจะต้องเท่ากับแรงบิดตามเงื่อนไขของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ
ผลรวมของแรงยึดเกาะ ณ จุดที่ล้อทุกล้อของหัวรถจักรไฟฟ้าสัมผัสกันจะกำหนดแรงรวมที่เรียกว่าแรงฉุดวงสัมผัส FK ไม่ใช่เรื่องยากที่จะจินตนาการว่ามีแรงดึงสูงสุดที่แน่นอนซึ่งถูกจำกัดด้วยแรงยึดเกาะซึ่งการชกมวยยังไม่เกิดขึ้น
การเกิดขึ้นของแรงยึดเกาะสามารถทำได้ง่ายดังนี้ มีความผิดปกติบนพื้นผิวรางและล้อที่ดูเรียบลื่น เนื่องจากพื้นที่สัมผัส (พื้นผิวสัมผัส) ของล้อและรางมีขนาดเล็กมากและภาระจากล้อบนรางมีความสำคัญ แรงกดดันขนาดใหญ่จึงเกิดขึ้นที่จุดที่สัมผัสกัน ความไม่สม่ำเสมอของล้อจะถูกกดลงบนสิ่งผิดปกติบนพื้นผิวราง ส่งผลให้ล้อเกาะติดกับราง
เป็นที่ยอมรับกันว่าแรงยึดเกาะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงกด - โหลดจากล้อที่กำลังเคลื่อนที่ทั้งหมดบนราง ภาระนี้เรียกว่าน้ำหนักการยึดเกาะของหัวรถจักร
ในการคำนวณแรงดึงสูงสุดที่หัวรถจักรสามารถพัฒนาได้โดยไม่ต้องใช้แรงยึดเกาะเกิน นอกเหนือจากน้ำหนักการยึดเกาะแล้ว จำเป็นต้องทราบค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะด้วย โดยการคูณน้ำหนักการยึดเกาะของหัวรถจักรด้วยค่าสัมประสิทธิ์นี้ แรงดึงจะถูกกำหนด
งานของนักวิทยาศาสตร์และผู้ปฏิบัติงานจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่ปัญหาการเพิ่มการใช้การยึดเกาะระหว่างล้อและรางให้เกิดประโยชน์สูงสุด ในที่สุดก็ยังไม่ได้รับการแก้ไข
อะไรเป็นตัวกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะ? ประการแรก ขึ้นอยู่กับวัสดุและสภาพของพื้นผิวสัมผัส รูปร่างของสายรัดและราง เมื่อความแข็งของยางชุดล้อและรางเพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะจะเพิ่มขึ้น เมื่อพื้นผิวรางเปียกและสกปรก ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะจะต่ำกว่าเมื่อแห้งและสะอาด อิทธิพลของสภาพพื้นผิวรางที่มีต่อค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะสามารถแสดงตัวอย่างได้จากตัวอย่างต่อไปนี้ ในหนังสือพิมพ์ Trud เมื่อวันที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2516 ในบทความเรื่อง "หอยทากกับรถจักรไอน้ำ" มีรายงานว่ารถไฟขบวนหนึ่งในอิตาลีถูกบังคับให้หยุดเป็นเวลาหลายชั่วโมง สาเหตุของความล่าช้าเนื่องจากมีหอยทากจำนวนมากคลานข้ามรางรถไฟ คนขับพยายามนำรถไฟฝ่ามวลที่กำลังเคลื่อนที่นี้ แต่ก็ไม่เป็นผล ล้อลื่นไถลและเขาขยับไม่ได้ หลังจากที่กระแสหอยทากเบาบางลง รถไฟก็สามารถเคลื่อนตัวได้
ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะยังขึ้นอยู่กับการออกแบบหัวรถจักรไฟฟ้า - อุปกรณ์กันสะเทือนแบบสปริง, วงจรสวิตชิ่งของมอเตอร์ฉุด, ตำแหน่ง, ประเภทของกระแส, สถานะของแทร็ก (ยิ่งรางมีรูปร่างผิดปกติหรือชั้นบัลลาสต์มากขึ้น ย้อย ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะที่เกิดขึ้นจริงก็จะยิ่งต่ำลง) และสาเหตุอื่นๆ เหตุผลเหล่านี้มีอิทธิพลต่อการใช้แรงดึงอย่างไรจะมีการหารือเพิ่มเติมในย่อหน้าที่เกี่ยวข้องของหนังสือ ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะยังขึ้นอยู่กับความเร็วของรถไฟด้วย ในขณะที่รถไฟสตาร์ท จะมีค่ามากขึ้น เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะที่รับรู้จะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยก่อนแล้วจึงตก ดังที่ทราบกันดีว่าค่าของมันแตกต่างกันอย่างมาก - ตั้งแต่ 0.06 ถึง 0.5 เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะที่คำนวณได้จึงถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดแรงดึงสูงสุดที่หัวรถจักรไฟฟ้าสามารถพัฒนาได้โดยไม่ลื่นไถล โดยแสดงถึงอัตราส่วนของแรงดึงสูงสุดซึ่งรับรู้ได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะการใช้งาน ต่อน้ำหนักการยึดเกาะของหัวรถจักร ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะที่คำนวณได้ถูกกำหนดโดยใช้สูตรเชิงประจักษ์ซึ่งขึ้นอยู่กับความเร็ว อิงจากการศึกษาและการเดินทางทดลองจำนวนมาก โดยคำนึงถึงความสำเร็จของช่างเครื่องขั้นสูง
เมื่อเริ่มต้นจากการหยุดนิ่ง เช่น เมื่อความเร็วเป็นศูนย์ ค่าสัมประสิทธิ์สำหรับตู้รถไฟไฟฟ้ากระแสตรงและแหล่งจ่ายไฟคู่คือ 0.34 (0.33 สำหรับตู้รถไฟไฟฟ้าของซีรีส์ VL8) และ 0.36 สำหรับตู้รถไฟไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นสำหรับหัวรถจักรไฟฟ้าแบบป้อนคู่ VL 82m น้ำหนักการยึดเกาะคือ P = 1960 kN (200 tf) แรงฉุดวงสัมผัส Fk โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบ
หากพื้นผิวของรางสกปรกและค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะลดลง เช่น 0.2 แรงฉุด Pk จะอยู่ที่ 392 kN (40 tf) เมื่อป้อนทราย ค่าสัมประสิทธิ์นี้อาจเพิ่มขึ้นเป็นค่าก่อนหน้าหรือเกินกว่าค่านั้นก็ได้ การใช้ทรายมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษที่ความเร็วต่ำ: สูงสุดที่ความเร็ว 10 กม./ชม. บนรางเปียก ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะจะเพิ่มขึ้น 70-75% ผลของการใช้ทรายจะลดลงตามความเร็วที่เพิ่มขึ้น
สิ่งสำคัญมากคือต้องแน่ใจว่าค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะสูงสุดเมื่อเริ่มต้นและเคลื่อนย้าย: ยิ่งมีค่าสูงเท่าใด แรงดึงที่หัวรถจักรไฟฟ้าสามารถรับได้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มวลของรถไฟก็จะยิ่งขับเคลื่อนได้มากขึ้นเท่านั้น
ความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของรถไฟ W เกิดขึ้นเนื่องจากการเสียดสีของล้อบนราง การเสียดสีในกล่องเพลา การเสียรูปของราง แรงต้านของอากาศ ความต้านทานที่เกิดจากการขึ้นและลง ส่วนโค้งของราง ฯลฯ ผลลัพธ์ของทั้งหมด กองกำลังต้านทานมักจะมุ่งตรงต่อการเคลื่อนไหวและเฉพาะบนทางลงที่สูงชันมากเท่านั้นที่จะเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของการเคลื่อนไหว
ความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวแบ่งออกเป็นพื้นฐานและเพิ่มเติม การต่อต้านหลักจะกระทำอย่างต่อเนื่องและเกิดขึ้นทันทีที่รถไฟเริ่มเคลื่อนที่ นอกจากนี้เนื่องจากทางลาด ทางโค้ง อุณหภูมิอากาศภายนอก ลมแรง การสตาร์ทออกตัว
เป็นการยากมากที่จะคำนวณส่วนประกอบแต่ละส่วนของแรงต้านหลักในการฝึกการเคลื่อนที่ โดยปกติจะคำนวณสำหรับรถยนต์แต่ละประเภทและตู้รถไฟรุ่นต่างๆ โดยใช้สูตรเชิงประจักษ์ที่ได้รับจากผลการศึกษาและการทดสอบจำนวนมากภายใต้เงื่อนไขต่างๆ การลากหลักจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ที่ความเร็วสูง แรงต้านของอากาศจะมีอิทธิพลเหนือกว่า
โดยคำนึงถึงความต้านทานหลักต่อการเคลื่อนที่ของหัวรถจักร นอกเหนือจากแรงดึงสัมผัสของหัวรถจักรไฟฟ้าแล้ว แนวคิดของแรงดึงบนตัวเชื่อมต่ออัตโนมัติ Fa ยังถูกนำมาใช้ (รูปที่ 4)
ในกระบวนการขับรถไฟ เพื่อลดความเร็ว หยุด หรือรักษาความเร็วให้คงที่เมื่อลงทางลง มีการใช้เบรกเพื่อสร้างแรงเบรก B แรงเบรกเกิดขึ้นเนื่องจากการเสียดสีของผ้าเบรกบนยางล้อ (กลไก การเบรก) หรือเมื่อมอเตอร์ฉุดทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากการกดผ้าเบรกเข้ากับผ้าพันแผลด้วยแรง K (ดูรูปที่ 3, b) แรงเสียดทานจึงเกิดขึ้น
แรงเสียดทาน ด้วยเหตุนี้จึงเกิดแรงยึดเกาะ B บนผ้าพันแผล ณ จุดที่สัมผัสกับรางซึ่งเท่ากับแรง T แรง B กำลังเบรก: ช่วยป้องกันการเคลื่อนที่ของรถไฟ
ค่าสูงสุดของแรงเบรกถูกกำหนดโดยเงื่อนไขเดียวกันกับแรงฉุด เพื่อหลีกเลี่ยงการลื่นไถล (การเลื่อนโดยไม่หมุนล้อบนราง) ในระหว่างการเบรก จะต้องเป็นไปตามสภาวะแรงเสียดทานของผ้าเบรกบนสายรัด ขึ้นอยู่กับความเร็วในการเคลื่อนที่ แรงกดเฉพาะของผ้าเบรกบนล้อและวัสดุ ค่าสัมประสิทธิ์นี้จะลดลงตามความเร็วที่เพิ่มขึ้นและความดันจำเพาะเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิวที่ถู ดังนั้นควรใช้แรงกดทวิภาคีบนล้อเมื่อเบรก
ขึ้นอยู่กับแรงที่ใช้กับรถไฟ การเคลื่อนที่ของรถไฟสามโหมดมีความโดดเด่น: การฉุด (การเคลื่อนไหวภายใต้กระแส), การเคลื่อนตัว (โดยไม่มีกระแส), การเบรก
ในขณะที่เริ่มต้นและระหว่างการเคลื่อนที่ต่อไปภายใต้กระแส รถไฟจะต้องได้รับแรงฉุด Fк และความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของรถไฟ K ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความเร็วขึ้นอยู่กับเวลาในส่วนของเส้นโค้ง OA (รูปที่. 5) ถูกกำหนดโดยความแตกต่างของแรง ยิ่งความแตกต่างนี้มากเท่าไร ความเร่งของรถไฟก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวดังที่ได้กล่าวไปแล้วเป็นปริมาณแปรผันที่ขึ้นอยู่กับความเร็ว มันเพิ่มขึ้นตามความเร็ว ดังนั้นหากแรงฉุดคงที่ แรงฉุดเร่งจะลดลง หลังจากจุด O จุดหนึ่ง แรงดึงจะลดลง จากนั้นจะมีช่วงเวลาที่ Fк และรถไฟที่อยู่ใต้กระแสเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (ส่วนของเส้นโค้ง AB)
ถัดไป ผู้ขับขี่สามารถดับเครื่องยนต์และเดินทางต่อไปบนชายฝั่งได้ (ส่วน BV) เนื่องจากพลังงานจลน์ของรถไฟ ในกรณีนี้ รถไฟจะได้รับผลกระทบจากแรงต้านการเคลื่อนที่เท่านั้น ซึ่งจะลดความเร็วลงหากรถไฟไม่เคลื่อนที่ไปตามทางลงที่สูงชัน เมื่อคนขับเปิดเบรก (จากจุด B ไปยังจุด D) แรงสองแรงจะกระทำบนรถไฟ - ความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวและแรงเบรก B ความเร็วของรถไฟจะลดลง ผลรวมของแรง B แสดงถึงแรงหน่วง นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่รถไฟจะเคลื่อนตัวไปตามทางลาดชัน และคนขับจะใช้แรงเบรกเพื่อรักษาความเร็วให้คงที่ที่อนุญาต
ร่างกายทั้งหมดสามารถเปลี่ยนรูปได้เพียงระดับหนึ่งเท่านั้น เมื่อถึงขีดจำกัดนี้ ร่างกายก็พังทลายลง ตัวอย่างเช่น เธรดขาดเมื่อการยืดตัวเกินค่าที่ทราบ สปริงแตกเมื่องอมากเกินไป ฯลฯ
ข้าว. 87. หากดึงด้ายด้านล่างช้าๆ ด้ายด้านบนจะขาด
ข้าว. 88. การดึงด้ายด้านล่างออกแรงๆ จะทำให้ด้ายหักได้ โดยเหลือด้ายด้านบนไว้เหมือนเดิม
เพื่ออธิบายว่าทำไมร่างกายถึงถูกทำลายจึงจำเป็นต้องพิจารณาการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นก่อนการทำลาย ตัวอย่างเช่น ให้เราพิจารณาถึงสาเหตุของการแยกเธรดในการทดลองดังกล่าว (รูปที่ 87 และ 88) ภาระหนักถูกแขวนไว้บนเธรด ด้ายที่มีความแข็งแรงเท่ากันติดอยู่กับโหลดด้านล่าง หากคุณดึงด้ายด้านล่างช้าๆ ด้ายด้านบนที่โหลดค้างอยู่จะขาด หากคุณดึงด้ายด้านล่างแรงๆ ด้ายด้านล่างจะขาด ไม่ใช่ด้ายบน คำอธิบายสำหรับประสบการณ์นี้มีดังต่อไปนี้ เมื่อโหลดแขวนอยู่ ด้ายด้านบนจะถูกยืดออกไปตามความยาวที่กำหนด และแรงดึงของมันจะปรับสมดุลแรงดึงดูดของโหลดมายังโลก การค่อยๆ ดึงด้ายด้านล่างจะทำให้ผ้าเลื่อนลง ด้ายทั้งสองถูกยืดออก แต่ด้ายบนนั้นถูกยืดออกมากขึ้น เนื่องจากถูกยืดออกแล้ว นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงพังเร็วขึ้น หากคุณดึงด้ายด้านล่างอย่างแรงดังนั้นเนื่องจากมวลของโหลดจำนวนมากถึงแม้จะมีแรงสำคัญที่กระทำจากด้าย แต่ก็จะได้รับการเร่งความเร็วเพียงเล็กน้อยดังนั้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ของการกระตุกโหลดจะไม่ มีเวลาที่จะได้รับความเร็วที่เห็นได้ชัดเจนและเคลื่อนไหวได้อย่างเห็นได้ชัด ภาระเกือบจะยังคงอยู่ที่เดิม ดังนั้นด้ายด้านบนจะไม่ยาวอีกต่อไปและจะยังคงสภาพเดิม ด้ายด้านล่างจะยาวเกินขีดจำกัดและขาดที่อนุญาต
ในทำนองเดียวกัน การแตกและการทำลายร่างกายที่เคลื่อนไหวเกิดขึ้นในกรณีอื่น เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวและการทำลายล้างระหว่างการเปลี่ยนแปลงความเร็วอย่างกะทันหัน จำเป็นต้องใช้คลัตช์ที่สามารถยืดได้มากโดยไม่หัก ข้อต่อหลายประเภท เช่น สายเหล็ก ไม่มีคุณสมบัติดังกล่าว ดังนั้นในเครนจึงมีการวางสปริงพิเศษ (“โช้คอัพ”) ระหว่างสายเคเบิลและตะขอ ซึ่งสามารถยืดออกได้อย่างมากโดยไม่แตกหัก และป้องกันสายเคเบิลจากการแตกหัก เชือกป่านซึ่งสามารถทนต่อการยืดตัวได้มากไม่จำเป็นต้องใช้โช้คอัพ
วัตถุที่เปราะบาง เช่น วัตถุที่เป็นแก้ว จะถูกทำลายเช่นกันเมื่อตกลงบนพื้นแข็ง ในกรณีนี้ความเร็วของส่วนของร่างกายที่แตะพื้นลดลงอย่างรวดเร็วและการเสียรูปเกิดขึ้นในร่างกาย หากแรงยืดหยุ่นที่เกิดจากการเสียรูปนี้ไม่เพียงพอที่จะลดความเร็วของส่วนอื่น ๆ ของร่างกายให้เป็นศูนย์ในทันที การเสียรูปก็จะเพิ่มขึ้นต่อไป และเนื่องจากร่างกายที่เปราะบางสามารถทนต่อการเสียรูปเพียงเล็กน้อยโดยไม่ถูกทำลาย วัตถุจึงแตกหัก
63.1. ทำไมข้อต่อของตู้รถไฟบางครั้งถึงขาดเมื่อหัวรถจักรไฟฟ้าเคลื่อนตัวออกไปกะทันหัน? รถไฟส่วนไหนมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวมากที่สุด?
63.2. เหตุใดสิ่งของที่เปราะบางจึงถูกวางไว้ในขี้กบระหว่างการขนส่ง
