صندوق أدوات المعلم
- الغرض من هذه الصفحة
سيساعد قسم التطبيق هذا الطلاب على فهم كيفية تطبيق ميزة ميكانيكية في العالم الحقيقي من خلال تحليل عزم الدوران وسرعة الدراجات. سيتم تحليل تروس الدراجات المختلفة فيما يتعلق بعزم الدوران والسرعة.
دواسة أسرع أو دواسة أقوى!
عند ركوب الدراجة، من المهم الحفاظ على سرعة معينة للدواسة (تسمى أيضًا الإيقاع) بغض النظر عن التلال أو
الطريق المسطح. ينطوي نقل الطاقة من الدواسة إلى العجلات على استخدام التروس.
هناك مكانان توجد فيهما
التروس على الدراجة. الأول متصل بالدواسة، ويسمى السلسلة. المركز الثاني متصل بالإطار الخلفي، ويسمى الترس
الخلفي أو العجلة المسننة. يتم توصيل التروس بسلسلة. تنقل السلسلة الطاقة المطبقة على الدواسة إلى العجلات
ويتم إنشاء ميزة ميكانيكية بناءً على حجم التروس المتصلة بالدواسات (الكاسيت الأمامي) والعجلات (الكاسيت
الخلفي).
هناك دراجات مختلفة بأعداد متفاوتة من التروس تسمى السلاسل والأسنان المسننة. تبقى دراجة ذات
تروس واحدة في ميزة ميكانيكية ثابتة - لن تتغير التروس الموجودة على دراجة ذات تروس واحدة بغض النظر عما إذا
كان الشخص يقوم بالدواسة على طريق مسطح أو تلة. وهذا يعني أن الشخص الذي يقوم بالدواسة يجب أن يضع كل الضغط
على أرجله من أجل تسلق التلال أو ركوب أسرع بكثير
. تسمح الدراجة متعددة المسننات للشخص الذي يقوم
بالدواسة بالحفاظ على نفس سرعة الدواسة لضبط ميزته الميكانيكية للوصول إلى نتائج مختلفة. وهذا يتيح للراكب
تسلق التلال أو السفر بشكل أسرع دون تغيير سرعة الدواسة. توفر
الدراجة ذات التروس المتعددة العديد من
الخيارات لاستخدام الميزة الميكانيكية لصالحهم الشخصي. قد ترغب الدراجة في وضع الوقوف في استخدام مجموعة تروس
مناسبة لمزيد من عزم الدوران (طاقة الدوران) من أجل التسارع من التوقف أو تسلق تلة كبيرة. تتحقق ميزة
ميكانيكية لعزم الدوران (المزيد من طاقة الدوران) عندما يقود ترس أصغر ترسًا أكبر. في سياق الدراجة، يحدث هذا
عندما يتم إقران أصغر حجم سلسلة أمامية مع أكبر ترس خلفي أو عجلة مسننة. ومع ذلك، فإن الدراجة المجهزة لعزم
الدوران لن تكون قادرة على التحرك
بسرعة كبيرة. من ناحية أخرى، تحتاج الدراجة التي تتحرك بالفعل وتريد
الوصول إلى سرعة عالية إلى استخدام مجموعة تروس مناسبة لسرعة أكبر (معدل الحركة) من أجل تحقيق سرعة عالية دون
الحاجة إلى الدواسة مئات المرات في الدقيقة. يتم تحقيق ميزة ميكانيكية للسرعة عندما يقود ترس أكبر ترسًا أصغر.
في سياق الدراجة، يحدث هذا عندما يتم إقران أكبر حجم للسلسلة الأمامية مع أصغر ترس خلفي أو مسنن.
يتيح
التمتع بميزة ميكانيكية عند ركوب الدراجات للركاب تحقيق أقصى استفادة من كمية الطاقة التي
يبذلونها. يمكن تطبيق الميزة الميكانيكية في العديد من المواقف المختلفة وتصبح مرغوبة عند تصميم روبوت
للمنافسة.