หลักการของการส่งผ่านของกองกำลัง (ด้วยแบบฝึกหัดแก้ไข)

หลักการของการส่งผ่านกำลัง แสดงให้เห็นว่าสมดุลหรือการเคลื่อนไหวของวัตถุแข็งเกร็งไม่เปลี่ยนแปลงหากแรงกระทำที่กระทำต่อจุดใดจุดหนึ่งของร่างกายถูกแทนที่ด้วยแรงอื่น เพื่อให้ได้รับการพิจารณาสถานที่สองแห่งจะต้องปฏิบัติตาม

หลักฐานแรกคือแรงใหม่มีขนาดเท่ากันและอันดับที่สองคือทิศทางเดียวกันนั้นถูกนำไปใช้แม้ว่ามันจะอยู่ในจุดที่แตกต่างกันของร่างกาย กองกำลังทั้งสองมีผลเหมือนกันกับร่างกายที่แข็งแกร่ง ดังนั้นพวกเขาจึงเป็นกองกำลังที่เทียบเท่ากัน

ดังนั้นหลักการของการถ่ายทอดสัญญาณยืนยันว่าแรงสามารถส่งผ่านไปในทิศทางเดียวกัน ในทำนองเดียวกันควรสังเกตว่าผลกระทบทางกลไกของแรงสามารถเป็นได้ทั้งการหมุนและการแปล ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงของความหมายของหลักการของการส่งผ่านจะได้รับเมื่อร่างกายถูกผลักหรือดึง

หากค่าของแรงที่ร่างกายถูกดึงหรือผลักจะเท่ากันและแรงทั้งสองถูกนำไปใช้ในทิศทางเดียวกันการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นจะเหมือนกันทุกประการ ด้วยวิธีนี้สำหรับวัตถุประสงค์ของการเคลื่อนไหวผลลัพธ์จะเหมือนกันคือผลักหรือดึงร่างกาย

ร่างแข็ง

มันถูกเรียกว่าร่างแข็ง (ที่ไม่ทำให้เสียโฉม) กับร่างกายใด ๆ ที่ไม่ได้รับการเสียรูปเมื่อแรงภายนอกถูกนำไปใช้กับมัน

ความคิดของวัตถุแข็งเกร็งไม่ได้หยุดที่จะเป็นอุดมคติทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็นสำหรับการศึกษาการเคลื่อนไหวและสาเหตุของการเคลื่อนไหวของร่างกาย

คำจำกัดความที่แม่นยำยิ่งขึ้นของวัตถุแข็งเกร็งคือสิ่งที่กำหนดไว้ว่าเป็นระบบของคะแนนวัตถุซึ่งระยะห่างระหว่างจุดต่าง ๆ ของร่างกายไม่ได้ถูกแก้ไขโดยการกระทำของระบบแรง

ความจริงก็คือร่างกายและเครื่องจักรที่แท้จริงไม่เคยเข้มงวดอย่างสมบูรณ์และประสบการณ์การเสียรูปแม้แต่น้อยที่สุดภายใต้การกระทำของกองกำลังและค่าใช้จ่ายที่ใช้กับพวกเขา

ข้อ จำกัด ของหลักการของการถ่ายทอดสัญญาณ

หลักการของการถ่ายทอดได้นำเสนอข้อ จำกัด บางอย่าง สิ่งแรกและชัดเจนที่สุดคือในกรณีที่แรงหรือแรงกระทำที่กระทำต่อร่างกายที่ผิดรูป ในกรณีนั้นความผิดปกติของร่างกายจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจุดที่ใช้กำลัง

ข้อ จำกัด อื่นคือสิ่งที่สามารถเห็นได้ในกรณีต่อไปนี้ สมมติว่าสองกองกำลังที่ใช้ในแนวนอนที่ปลายของร่างกายทั้งสองไปในทิศทางเดียวกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม

ตามหลักการของการถ่ายทอดพลังงานทั้งสองสามารถถูกแทนที่ด้วยสองกองกำลังใหม่ที่ใช้ในทิศทางเดียวกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้ามกับกองกำลังเดิม

เพื่อวัตถุประสงค์ภายในการทดแทนจะไม่มีผล อย่างไรก็ตามสำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอกการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานจะเกิดขึ้น: ในกรณีหนึ่งกองกำลังที่ใช้จะมีความตึงเครียดและในอีกกรณีหนึ่งพวกเขาจะเข้าใจ

ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าหลักการของการส่งผ่านจะใช้ได้เฉพาะจากสมมติฐานของการประยุกต์ใช้กับของแข็งแข็งในอุดมคติและจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ภายใน

ตัวอย่าง

ตัวอย่างแรก

กรณีที่ใช้งานได้จริงของการประยุกต์ใช้หลักการของการถ่ายทอดสัญญาณเกิดขึ้นเมื่อคุณต้องการย้ายรถสำหรับกลุ่มคน

รถจะเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกันไม่ว่าจะผลักหรือดึงไปข้างหน้าตราบใดที่คนใช้แรงในแนวเส้นตรงเดียวกัน

ตัวอย่างที่สอง

อีกตัวอย่างง่ายๆที่พบหลักการของการส่งผ่านคือรอก สำหรับจุดประสงค์ของการเคลื่อนไหวจุดของเชือกที่แรงจะถูกนำมาใช้จะไม่แยแสตราบใดที่มีการใช้แรงเท่ากัน ด้วยวิธีนี้มันจะไม่ส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนไหวถ้าสายมีมากหรือน้อย

การออกกำลังกายที่มีมติ

แบบฝึกหัดที่ 1

ระบุว่าหลักการของการถ่ายทอดสัญญาณเป็นไปตามเงื่อนไขในกรณีต่อไปนี้:

กรณีแรก

แรงที่ 20 นิวตันใช้ในแนวนอนบนร่างกายที่แข็งจะถูกแทนที่ด้วยแรง 15 นิวตันที่จุดอื่นของร่างกายแม้ว่าทั้งคู่จะใช้ในทิศทางเดียวกัน

ทางออก

ในกรณีนี้หลักการของการถ่ายทอดสัญญาณจะไม่สมบูรณ์ตั้งแต่ถึงแม้ว่าทั้งสองจะถูกนำไปใช้ในทิศทางเดียวกันแรงที่สองไม่ได้มีขนาดเท่ากันเป็นครั้งแรก ดังนั้นหนึ่งในเงื่อนไขที่ขาดไม่ได้ของหลักการของการถ่ายทอดสัญญาณจึงไม่เป็นไปตาม

กรณีที่สอง

แรงที่ 20 นิวตันจะถูกนำไปใช้ในแนวนอนบนร่างกายที่มีความแข็งและอีก 20 นิวตันจะถูกนำไปใช้ที่จุดอื่นของร่างกายและจะถูกแทนที่ในแนวตั้ง

ทางออก

ในโอกาสนี้หลักการของการถ่ายทอดสัญญาณไม่ได้เกิดขึ้นจริงแม้ว่ากองกำลังทั้งสองจะมีหน่วยเดียวกัน แต่ก็ไม่ได้ใช้ในทิศทางเดียวกัน อีกครั้งหนึ่งในเงื่อนไขที่ขาดไม่ได้ของหลักการของการส่งผ่านจะไม่เป็นไปตาม สามารถยืนยันได้ว่าทั้งสองกำลังเท่ากัน

กรณีที่สาม

แรงที่ 10 นิวตันใช้ในแนวนอนบนร่างกายที่แข็งเกร็งโดยอีก 10 นิวตันจะถูกนำไปใช้ที่จุดอื่นของร่างกาย แต่ในทิศทางและความรู้สึกเดียวกัน

ทางออก

ในกรณีนี้หลักการของการถ่ายทอดสัญญาณจะเกิดขึ้นจริงเนื่องจากแรงสองอย่างนั้นมีขนาดเท่ากันและถูกนำไปใช้ในทิศทางและความรู้สึกเดียวกัน ตรงตามเงื่อนไขที่จำเป็นทั้งหมดของหลักการของการถ่ายทอดสัญญาณ สามารถยืนยันได้ว่าทั้งสองกำลังเท่ากัน

กรณีที่สี่

แรงหลุดไปในทิศทางของแนวแอ็คชั่น

ทางออก

ในกรณีนี้หลักการของความสามารถในการส่งผ่านจะเกิดขึ้นเนื่องจากเป็นแรงเดียวกันขนาดของแรงที่ใช้จะไม่เปลี่ยนแปลงและมันจะลื่นไหลในแนวของมัน ตรงตามเงื่อนไขที่จำเป็นทั้งหมดของหลักการส่งผ่านอีกครั้ง

แบบฝึกหัดที่ 2

แรงภายนอกทั้งสองถูกนำไปใช้กับร่างกายที่แข็งแรง แรงทั้งสองถูกนำไปใช้ในทิศทางเดียวกันและในทิศทางเดียวกัน หากโมดูลของโมดูลแรกคือ 15 N และของโมดูลที่สองของ 25 N เงื่อนไขอะไรที่ต้องใช้กำลังภายนอกที่สามซึ่งแทนที่หนึ่งที่เป็นผลมาจากสองหน้าที่ก่อนหน้านี้ทำให้เกิดหลักการถ่ายทอดสัญญาณได้?