Uzito hupimwa kwa mizani, umbali kwa rula, shinikizo kwa manomita, n.k. Je, kifaa cha kupima nguvu kimevumbuliwa? Chombo kama hicho hakika kipo. Inaitwa dynamometer. Kwa mikono yako mwenyewe ukiwa nyumbani, hata hivyo, ni rahisi kutengeneza kifaa rahisi lakini chenye ufanisi kabisa cha kupima nguvu, baruti yako ya kipekee.
Misa, nguvu, uzito
Katika mazungumzo, mara nyingi tunachanganya dhana kama vile uzito na uzito. Kuna tofauti gani kati yao? Mfano mdogo. Tuna kettlebell ya mazoezi ya mwili yenye uzito wa kilo 32. Hivi ndivyo mizani yetu ya kaya itaonyesha, ikiwa tutaweka bidhaa hii ya chuma juu yao. Wacha tuende kiakili kwenye uso wa mwezi. Usomaji wa mizani ambayo tutachukua pamoja nasi itabadilika na itakuwa kilo 5 tu g 120. Lakini kwenye sayari kubwa zaidi katika mfumo wetu, Jupiter, yenye mvuto mkubwa zaidi, mizani itaonyesha kilo zote 84.5. Je, wingi wa kettlebell umebadilika? Hapana.
Hii inaweza kuwaje? Hebu tuweke uzito katika nafasi ya nje, ambapo katika hali ya kutokuwa na uzito mizani itaonyesha sifuri kabisa. Uzito umekwenda? Ili kuhakikisha kuwa sivyo ilivyo, inafaa kutawanya vifaa vyetu vya mazoezi ya mwili kwa kasi nzuri na kuelekeza kwa lengo moja au lingine. Ikiwa jaribio kama hilo linarudiwa kwenye Mwezi, Dunia, Jupiter, ili mradi kasi hiyo ifanyikewakati wa kugongana na kizuizi itakuwa sawa, uharibifu utakuwa sawa.
Uzito wa kettlebell katika mifano yote unasalia kuwa kilo 32. Nini kinabadilika? Nguvu ambayo uzito unasisitiza kwenye jukwaa la usawa. Na kuipima, nguvu hii, inayoitwa "uzito", ni sahihi si kwa kilo, lakini katika newtons.
Nguvu ya newton moja ni sawa na uzito wa shehena ya gramu 102 kwenye uso wa sayari ya Dunia.
Kwa hivyo, baada ya kutengeneza baruti kwa mikono yetu wenyewe, tutaweza kupima kiasi muhimu kama cha nguvu.
Kanuni ya jumla ya muundo wa chembechembe za umeme
Nguvu ya uvutano haitumiwi sana kupima nguvu. Hii sio tu isiyofaa (uzito au counterweight inaweza kufanya kazi tu kwa wima), lakini pia si sahihi kabisa. Ukweli ni kwamba Dunia yetu sio tufe kabisa. Ni ellipsoid, iliyopigwa kidogo kwenye miti. Kwa hivyo, umbali wa ikweta hadi katikati ya sayari ni kubwa kuliko kwenye pole, kwa kuongeza, kwenye ikweta, mwili wowote unaathiriwa na nguvu ya centrifugal, ambayo hupunguza uzito wake kidogo, kwa hivyo ili kuhakikishiwa kupoteza uzito. (ingawa si nyingi, kwa 0.5% pekee), unahitaji tu kutoka kwenye nguzo hadi ikweta.
Kwa hivyo, ili kupima nguvu, vifaa kwenye vipengele elastic hutumiwa mara nyingi. Na wakati mwingine ni muhimu kupima nguvu ambayo ni kubwa tu, kwa mfano, msukumo wa injini ya roketi ya kubeba nafasi. Mtu anaweza tu kufikiria jinsi baruti kama hiyo inapaswa kuwa.
Huwezi kutengeneza moja kwa mikono yako mwenyewe. Lakini kanuni ya uendeshaji kwa "mita za nguvu" zote ni sawa: nguvuhuharibu kipengele cha elastic, kifaa hurekebisha thamani ya mgeuko huu.
Standard Dynamometer
Katika kazi ya maabara ya masomo ya fizikia ya shule, kifaa rahisi cha masika kilitumika kupima nguvu. Fikiria jinsi ya kutengeneza dynamometer kwa mikono yako mwenyewe sio mbaya kuliko ya shule.
Msingi ambao kifaa kizima kinakusanywa ni ubao wa kawaida wa mbao au kipande cha polycarbonate, plastiki, bati, kuna chaguzi nyingi. Kuna chemchemi kwenye sahani, mwisho mmoja ambao umewekwa kwa ukali, mwingine umeunganishwa na mwili kupitia ambayo nguvu hupitishwa. Kama sheria, hii ni ndoano ya chuma. Kiwango cha kunyoosha kwa chemchemi ni sawa na nguvu inayotumika. Kiasi cha deformation kinaonyeshwa kwa kiwango, ambacho kinatumika katika newtons. Hivi ndivyo dynamometer inavyofanya kazi. Kwa mikono yako mwenyewe nyumbani, si lazima kuifanya kutoka kwa chemchemi, nyenzo yoyote ya elastic, kwa mfano, bendi ya elastic, itafanya kazi vizuri.
Urekebishaji
Ili mita ya nguvu ifanye kazi, ni lazima isahihishwe. Unaweza kutumia mvuto kufanya hivyo. Inajulikana kuwa nguvu ya newton moja inalingana na uzito wa gramu 102. Kidhibiti kinasawazishwa kwa mikono yako mwenyewe katika mlolongo ufuatao:
- dynamometer ni wima;
- wakati chemchemi haijapakiwa, nafasi ya kielekezi inalingana na 0;
- dynamometer imepakiwa na uzito wa gramu 102, alama ni newton 1;
- uzito wa gramu 204 utatoa nafasi ya alama ya toni 2, n.k.
Kama unavyoona, weka mipangilioDIY dynamometer ni rahisi.
Miundo tofauti ya viunga vya "nyumbani"
Ni muhimu kuamua juu ya mzigo utakaopimwa. Na ni bora kufanya hesabu kabla ya kufanya dynamometer. Kwa mikono yako mwenyewe, unaweza kufanya kifaa chenye nguvu na ndogo, lakini nyeti zaidi. Na kuna chaguo nyingi za muundo.
Kwa mfano, ni rahisi kutengeneza baruti kwa mikono yako mwenyewe kutoka kwa mpira. Sio tofauti na "shule" ya classic. Tofauti pekee ni kwamba badala ya chemchemi, bendi ya elastic inayopatikana zaidi hutumiwa, kwa mfano, kutoka kwa fimbo ya chini ya uvuvi au ndege ya mfano.
Kwa mawazo kidogo, sindano ya kawaida inayoweza kutumika hubadilika kuwa kifaa cha kupimia nguvu. Kifaa kinaonyeshwa kwenye mchoro, jambo pekee la kuzingatia ni bomba la sindano, ambalo lazima ligeuzwe (au kukatwa kwa kisu kikali) ili kusonga ndani ya mwili wa sirinji bila jitihada.
Ukipenda, unaweza kutengeneza baruti kwa mikono yako mwenyewe kutoka kwa kalamu, kalamu ya kawaida ya mpira na chemchemi.
Fimbo lazima isafishwe kwa wino, saga ncha ya mpira wa kuandikia na uweke kipande cha karatasi cha kawaida ndani.
Dynamometer kwenye vipengele vya piezoelectric
Ubali uliowekwa awali katika siku za hivi majuzi mara nyingi hutengenezwa kwa kutumia vipengele vya piezoelectric. Kipengele cha piezoelectric - kioo, mwishoambayo, wakati wa ukandamizaji wa mitambo, tofauti inayowezekana (voltage) inaonekana. Zaidi ya hayo, ukubwa wa tofauti hii inayoweza kutokea inategemea kiwango cha mgandamizo.
Dynamometers za aina hii zinatofautishwa na kukosekana kwa kiharusi cha fimbo (unahitaji tu kubonyeza kipengele nyeti), usahihi wa hali ya juu na anuwai kubwa ya kipimo. Vipengele vya Piezo hutumika kutengeneza vifaa vyote nyeti vya kupima kwa usahihi nguvu ndogo, na dynamometers, ambazo hupima nguvu za kuvutia za matrekta.
