Mexanikanın qızıl qaydası, Mail müstəvinin faydalı iş əmsalı, Cismin tarazlığı

Sadə mexanizm qüvvədə qazanc verdiyinə görə onunla cismi qaldırmaq asandır. Lakin apardığınız araşdırmalar göstərdi ki, bu mexanizmlər qüvvədə neçə dəfə qazanc verirsə, məsafədə bir o qədər dəfə itirilir. Bu nəticə əsasında “sadə mexanizmlər işdə də qazanc verir” müddəasını söyləmək olarmı? Araşdırmadan aydın oldu ki, sadə mexanizmlərdə qüvvədə qazanc olsa da, işdə qazanc yoxdur. – Heç bir sadə mexanizm işdə qazanc vermir. Bu müddəa enerjinin saxlanması qanunundan çıxır və mexanikanın “qızıl qaydası” adlanır.

Mexanikanın “qızıl qaydası” hər zaman ödənirmi?

Cismi müəyyən hündürlüyə qaldırarkən istifadə olunan mail müstəvi mexanikanın “qızıl qaydası”na görə işdə qazanc vermir. Lakin cismin mail müstəvidə hərəkəti zamanı sürtünmə qüvvəsi yarandığından bu qanunauyğunluq pozulur: cismi mail müstəvi üzrə hərəkət etdirdikdə görülən iş onu həmin hündürlüyə şaquli qaldırarkən görülən işdən böyük olur.

Sadə mexanizm tətbiq olunmadan görülən iş faydalı iş adlanır. Məsələn, m kütləli cismi hündürlüyünə qaldırdıqda faydalı iş: Ar = mg ⋅ h olur.

Sadə mexanizm vasitəsilə görülən iş tam iş adlanır. Məsələn, yükü l uzunluqlu mail müstəvi üzrə bərabər sürətlə qaldırdıqda görülən tam iş: At = F ⋅ l. Faydalı işin tam işə nisbəti sadə mexanizmin faydalı iş əmsalı adlanır.

Faydalı iş əmsalı ixtisarla FİƏ kimi yazılır, adətən, faizlə (%) ifadə olunur və yunan hərfi η (eta) ilə işarə edilir:

FİƏ tam işin hansı hissəsini faydalı işin təşkil etdiyini göstərir. Tam iş həmişə faydalı işdən böyük olur, çünki bu işin bir hissəsi sürtünmə qüvvəsinə qarşı görülür.

 

Cismin tarazlığı

Cismin dayanıqlığı iki mühüm şərtlə müəyyən olunur:

1) Cismin ağırlıq mərkəzi mümkün qədər Yer səthinə yaxın olmalıdır; Ağırlıq mərkəzi ağırlıq qüvvəsinin tətbiq olunduğu nöqtədir.

2) Cismin dayaq sahəsi böyük olmalıdır. Ağırlıq mərkəzindən asılan şaqulla təchiz olunmuş (şaqul cismə təsir edən ağırlıq qüvvəsinin təsir istiqamətini göstərir) və meyil edə bilən prizmaya baxaq. Prizmanı tədricən yana meyil etdirsək, şaqul onun oturacağının dayaq sahəsindən çıxdığı o an o aşır (a). a Deməli, cismin dayanıqlığı o zaman pozulur ki (cisim aşır), ağırlıq qüvvəsinin təsir xətti onun dayaq sahəsindən çıxsın. Tarazlıq vəziyyətində cismə təsir edən əvəzləyici qüvvə sıfıra bərabər olur.

Tarazlığın növləri.

Tarazlığın üç növü var: dayanıqlı, dayanıqsız və fərqsiz tarazlıq.

Dayanıqlı tarazlıq – tarazlıq vəziyyətindən çıxarılan cismin əvvəlki vəziyyətinə özbaşına qayıtdığı halıdır. Cismin dayanıqlı vəziyyəti onun ən kiçik (minimum) potensial eneıji səviyyəsinə malik olduğu haldır. Cismi belə haldan çıxarmaq ona əlavə potensial eneıji verilməlidir. Ona görə də, tarazlıq çıxarılan bu cismi buraxdıqda o, artıq eneıjisni azaldaraq özbaşma minimum potensial eneıji səviyyəsindəki halma qayıdır. Dayanıqsız tarazlıq – tarazlıq vəziyyətindən çıxarılan cismin əvvəlki vəziyyətinə özbaşına qayıda bilmədiyi haldır. Belə halda cismin potensial eneıjisi minimum potensial eneıji səviyyəsindən yüksək olur. Ona görə də, dayanıqsız tarazlıqlıqdan çıxarılan cisim minimum enerji səviyyəsini almağa çalışaraq, öz-özünə əvvəlki halına bir daha qayıtmır.

Fərqsiz tarazlıq — cismin ixtiyari vəziyyətində tarazlığını saxladığı haldır. Belə tarazlıqda olan cisim istənilən vəziyyətdə minimum potensial enerji səviyyəsindədir.