পদার্থবিদ্যায় লিভার। একটি লিভারের কার্যকারিতা নির্ধারণের জন্য সূত্র। টাস্ক উদাহরণ

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 13:50

মানুষের তৈরি যেকোন যন্ত্র বা মেকানিজম কিছু দরকারি কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটা করতে শক্তি লাগে। লিভারের কার্যকারিতা নির্ধারণের উদাহরণে ব্যয় করা এবং দরকারী কাজের অনুপাতের প্রশ্নটি বিবেচনা করা যাক।

লিভার সম্পর্কে

একটি লিভার হল যে কোনও সহজ প্রক্রিয়া যা শক্তিকে মাত্রা এবং দিকনির্দেশে রূপান্তর করতে কাজ করে। এটি একটি মরীচি এবং একটি সমর্থন নিয়ে গঠিত, সাধারণ ক্ষেত্রে এটির দুটি বাহু রয়েছে। প্রতিটি অস্ত্রের উপর একটি বল প্রয়োগ করা হয়। উভয় বাহিনীই কাঁধকে বিপরীত দিকে ঘুরিয়ে দেয়। অতএব, তাদের মধ্যে একটি সর্বদা অন্যটির বিরুদ্ধে কাজ করে৷

লিভারটি আপনাকে পথে বা শক্তিতে জিততে দেয়, যখন শক্তি বা পথে যথাক্রমে ক্ষতি হবে। প্রধান লিভার সূত্র যা তার কাঁধের ভারসাম্য বর্ণনা করে নীচে দেওয়া হল:

F/R=d_R/d_F.

এখানে বল F লোড R এর ওজনের বিরুদ্ধে কাজ করে, d_F দৈর্ঘ্যের কাঁধে কাজ করে। বোঝাটি একটি কাঁধে d_{R দৈর্ঘ্যের সাথে। সূত্রটি বাহিনী এবং কাঁধের অনুপাতের মধ্যে বিপরীত সমানুপাতিকতা প্রতিফলিত করে৷}

পরের মুহূর্ত। কাঁধ শুরু হলেসরান, তাদের মধ্যে একটি উচ্চতায় উঠে যায় h₁, অন্যটি h_{2 উচ্চতায় পড়ে। যেহেতু কাঁধের ঘূর্ণনের কোণ একই হবে, তাই, অন্যান্য শক্তির অনুপস্থিতিতে, উপরের সূত্রটি নিম্নরূপ পুনরায় লেখা যেতে পারে:}

F/R=h₁/h_2.

আরও এই সূত্রটি লিভারের কার্যকারিতা নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা হবে।

একটি সাধারণ প্রক্রিয়ার কার্যকারিতা

স্মরণ করুন যে পদার্থবিদ্যায় কাজ হল একটি মানের সমান যে শক্তির গুণফল এবং যে পথটি এটি কাজ করেছে:

A=Fl.

যেকোন প্রক্রিয়ার কার্যকারিতা তার কাজের দক্ষতাকে চিহ্নিত করে। আপনি এই সূত্রটি ব্যবহার করে এটি গণনা করতে পারেন:

দক্ষতা=A_p/A_z100%।

যেখানে A_p মেকানিজম দ্বারা করা দরকারী কাজ, A_{z হল সেই কাজ যা খরচ করতে হয়েছিল।}

ইতিহাস জুড়ে মানবতা এমন মেকানিজম তৈরি করার চেষ্টা করেছে যাতে A_z=A_p, কিন্তু কেউ এখনও এই সমতা অর্জন করতে পারেনি। ব্যয় করা কাজ সবসময় A_{p. এর চেয়ে বেশি}

আগের অনুচ্ছেদে প্রাপ্ত লিভারের সূত্রটি ব্যবহার করে, আমরা লিভারের কার্যকারিতা নির্ধারণের সূত্রটি লিখতে পারি:

A_p=Rh₁; A_h=Fh_2;

দক্ষতা=A_p/A_z 100%=Rh₁ /(Fh_2)100%।

যদি আমরা লিভারের জন্য সংশ্লিষ্ট অভিব্যক্তিটি বিবেচনা করি তবে মনে হতে পারে যে এটির কার্যকারিতা 100% এর সমান হবে। যাইহোক, এটি এমন নয়, যেহেতু অক্ষে সর্বদা ঘর্ষণ থাকেঘূর্ণন এবং বায়ু ঘর্ষণ। এই প্রক্রিয়াগুলির ফলস্বরূপ, ব্যয় করা কাজটি আংশিকভাবে পরিবেশ এবং লিভারের অংশগুলিকে গরম করার জন্য ব্যয় করা হয়, তাই প্রক্রিয়াটির কার্যকারিতা সর্বদা 100% এর কম হয়।

দক্ষতা নির্ধারণে সমস্যা

অনুমান করুন যে লিভার F=18 N এ যে বল প্রয়োগ করা হয়েছে তা 3 কেজি ওজনের লোডকে 0.3 মিটার উচ্চতায় তুলে নিয়ে গেছে। এফ বল প্রয়োগের কাঁধটি 0.6 মিটার কমে গেছে তা বিবেচনা করে, লিভারের কার্যকারিতা গণনা করুন।

দরকারী এবং ব্যয়িত কাজের হিসাব করুন:

A_p=Rh₁=mgh_{1=39.810.3=8.829 J;}

A_з=Fh_{2=180.6=10.8 J.}

যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন, A_z > A_{p. লিভারের দক্ষতা হল:}

দক্ষতা=A_p/A_{z100%=8, 829/10, 8100%=81, 75%।}

লিভারের ঘূর্ণনের অক্ষে লুব্রিকেন্ট প্রয়োগ করে এই দক্ষতার মান বাড়ানো যেতে পারে।