ناوه‌ڕۆك
پێناسە و پوختە
میکانیکی جەستەی ڕەق Rigid Body Mechanics لقێکی گرنگی فیزیای کلاسیکییە کە لێکۆڵینەوە لە جووڵە و سوڕانەوەی تەنە ڕەقەکان دەکات. تەنی ڕەق ئەو تەنەیە کە شێوەکەی نەگۆڕ دەمێنێتەوە و دوورییەکانی نێوان خاڵەکانی ناوەوەی لە کاتی جووڵەدا جێگیرن. بە واتایەکی دیکە، کاتێک هێز کاریگەری دەخاتە سەر جەستەی ڕەق، جەستەکە شێوازی خۆی ناگۆڕێت و نە دەکشێت و نە دەچەمێتەوە.
لەم بوارەدا، توێژەرەوان سەرنجی تایبەت دەدەنە بزوتنەوەی تەنەکان وەک یەکەیەکی تەواو، واتە چۆنیەتی جووڵانی تەنەکان لە ئاستی فەزادا و هەروەها سوڕانەوەیان بە دەوری خۆیاندا. میکانیکی جەستەی ڕەق پەیوەندی ڕاستەوخۆی بە یاساکانی نیوتن هەیە و بەشێکی بنەڕەتییە لە فیزیای کلاسیکی کە کاریگەری ڕاستەوخۆی لەسەر زۆر بواری پراکتیکی وەک ئەندازیاری میکانیکی، ئەندازیاری سیستەمەکان، ئەندازیاری گواستنەوە و ئۆتۆمبێل، و تەنانەت بوارەکانی ڕۆبۆتیکس و بیناسازی هەیە.
گرنگی ئەم بوارە لەوەدایە کە بەشێکی زۆر لە دیاردە فیزیاییەکانی دەوروبەرمان دەکرێ وەک سیستەمی جەستەی ڕەق مۆدێل بکرێن، بۆ نموونە: فڕۆکەیەک لە ئاسماندا، ئۆتۆمبێلێک لەسەر جادە، یان تەنانەت سوڕانەوەی هەسارەکان بە دەوری خۆردا.
بنەما سەرەکییەکان
پاراستنی گوڕ (Conservation of Momentum)
یەکێک لە بنەما بنەڕەتییەکانی میکانیکی جەستەی ڕەق، یاسای پاراستنی گوڕە. گوڕی خەتی (Linear Momentum) تەنێک بریتییە لە پێکهاتەی بارستایی و خێراییەکەی (`p = mv`). یاسای پاراستنی گوڕ دەڵێت کە گوڕی کۆی سیستەمێک پارێزراوە ئەگەر هیچ هێزێکی دەرەکی کاریگەری نەخاتە سەر. بەهەمان شێوە، گوڕی گۆشەیی (Angular Momentum) یش پارێزراوە لە نەبوونی هێزی دەرەکیدا.
سەنتەری بارستایی (Center of Mass)
سەنتەری بارستایی ئەو خاڵەیە کە تێیدا دەکرێ بارستایی تەنەکە وا دابنرێت وەک ئەوەی هەمووی لەو خاڵەدا چڕبووبێتەوە. سەنتەری بارستایی ڕۆڵێکی گرنگ دەبینێت لە شیکردنەوەی جووڵەی تەنە ڕەقەکاندا، چونکە زۆرجار دەکرێ جووڵەی تەنێکی ئاڵۆز وەک جووڵەی خاڵێک (سەنتەری بارستاییەکەی) و سوڕانەوە بە دەوری ئەو خاڵەدا مۆدێل بکرێت.
مۆمێنتی ئینێرشیا (Moment of Inertia)
مۆمێنتی ئینێرشیا لە میکانیکی جەستەی ڕەقدا هاوشێوەی بارستاییە لە میکانیکی خاڵیدا. مۆمێنتی ئینێرشیا پێوانەی بەرگری تەنێکە بەرامبەر بە گۆڕانی باری سوڕانەوەی، واتە چەند گرانە بۆ سوڕاندنی تەنێک بە دەوری تەوەرێکدا. بۆ تەنە جیاوازەکان بە شێوە و بارستایی جیاواز، مۆمێنتی ئینێرشیا جیاوازە.
مۆمێنتی ئینێرشیا (I) دەکرێت بەم فۆرمەلە ئەژمار بکرێت:
I = ∑mr²
لێرەدا (m) بەشە-بارستاییەکانی تەنەکەیە و (r) دووری ئەو بەشانەیە لەو تەوەرەی کە سوڕانەوەکە بە دەوریدا ڕوودەدات.
یاسای دووەمی نیوتن بۆ سوڕانەوە
هەروەکو چۆن یاسای دووەمی نیوتن (F = ma) بۆ جووڵەی خەتی بەکاردێت، بۆ جووڵەی سوڕانەوەییش هاوکێشەیەکی هاوشێوە هەیە:
τ = Iα
لێرەدا (τ) هێزی دەورەکی (Torque)یە، (I) مۆمێنتی ئینێرشیایە، و (α) خێراکردنی گۆشەییە.
جۆرەکانی جووڵە لە میکانیکی تەنی ڕەقدا
١. جووڵەی خەتی (Linear Motion):
جووڵەی خەتی کاتێک ڕوودەدات کە هەموو خاڵەکانی تەنەکە بە هەمان خێرایی و لە هەمان ئاراستەدا دەجووڵێن. لەم حاڵەتەدا، تەنها سەنتەری بارستایی بەکاردێت بۆ شیکردنەوەی جووڵەی تەنەکە.
٢. جووڵەی سوڕانەوەیی (Rotational Motion):
جووڵەی سوڕانەوەیی بریتییە لە سوڕانەوەی تەنێک بە دەوری تەوەرێکدا. بۆ شیکردنەوەی ئەم جۆرە جووڵەیە، مۆمێنتی ئینێرشیا، خێرایی گۆشەیی، و هێزی دەورەکی پێویستن.
٣. جووڵەی تێکەڵ (Combined Motion):
زۆربەی جووڵەکانی دنیای ڕاستەقینە تێکەڵەیەکن لە جووڵەی خەتی و سوڕانەوەیی. بۆ نموونە، تۆپێک کە بەسەر زەویدا دەخلیسکێت هەم جووڵەی خەتی هەیە و هەم سوڕانەوەیی.
کاربردەکانی میکانیکی جەستەی ڕەق
میکانیکی جەستەی ڕەق کاربردی فراوانی هەیە لە ژیانی ڕۆژانە و بوارە پیشەییەکاندا:
- ئەندازیاری میکانیکی: دیزاینی ئامێر و دەزگا میکانیکییەکان
- ئەندازیاری ئۆتۆمبێل: لێکۆڵینەوە لە جێگیری و سەلامەتی ئۆتۆمبێلەکان
- ڕۆبۆتیکس: دیزاینی ڕۆبۆتەکان و کۆنترۆڵکردنی جووڵەیان
- گەردوونناسی: لێکۆڵینەوە لە سوڕانەوەی هەسارەکان و جووڵەی تەنەکانی ئاسمان
- وەرزش: شیکردنەوەی جووڵەی وەرزشوانان و کەرەستەکانی وەرزش
- یاری ڤیدیۆیی: مۆدێلکردنی فیزیای ڕاستەقینە لە یارییە ڤیدیۆییەکاندا
کۆتایی
میکانیکی جەستەی ڕەق بەشێکی بنەڕەتی و گرنگی فیزیای کلاسیکییە کە یارمەتیمان دەدات لە تێگەیشتن و پێشبینیکردنی جووڵەی تەنەکان لە دنیای ڕاستەقینەدا. بە پشتبەستن بە یاساکانی نیوتن و چەند چەمکێکی وەک سەنتەری بارستایی، مۆمێنتی ئینێرشیا، و هێزی دەورەکی، دەتوانین زۆربەی دیاردە فیزیاییەکانی پەیوەندیدار بە جووڵەی تەنەکان شیبکەینەوە. توێژینەوە و پێشکەوتن لەم بوارەدا هەروا بەردەوامە و دەرگای بەردەم دۆزینەوە و داهێنانی نوێ دەکاتەوە، بەتایبەتی لە بوارەکانی کۆنترۆڵی ڕۆبۆت، ناوبردنی ڕاست و دروست، و سیستەمە ئاڵۆزەکانی میکانیکی.
سەرچاوەکان
10 بینین
