പശ്ചാത്തലം

ദൈനംദിന ജീവിതത്തിന് ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ പ്രധാനമാണ്, അവ വീട്ടിലോ സ്കൂളിലോ കളിസ്ഥലത്തോ കാണാൻ കഴിയും. ജോലി എളുപ്പമാക്കുന്നതിന് ബലത്തിന്റെ വലിപ്പവും ദിശയും മാറ്റുന്ന ഉപകരണങ്ങളാണ് ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ. ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, സാധാരണക്കാർക്ക് വലിയ കല്ലുകൾ ഉയർത്താനും, വലിയ ദൂരത്തേക്ക് ബ്ലോക്കുകൾ നീക്കാനും, പിരമിഡുകൾ പോലും നിർമ്മിക്കാനും കഴിയും.

ഈ യൂണിറ്റിൽ, ബലത്തിന്റെയും പ്രവൃത്തിയുടെയും ഭൗതികശാസ്ത്ര ആശയങ്ങളും, നാല് തരം ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങളും: ചെരിഞ്ഞ തലം, ചക്രം, ആക്സിൽ, ലിവർ, ഗിയറുകൾ എന്നിവ വിദ്യാർത്ഥികളെ പരിചയപ്പെടുത്തും. ഒരു ചെരിഞ്ഞ തലം, ഒരു ബാലൻസിങ് ലിവർ, ഒരു സ്പ്രിംഗ് കാർ, ഒരു ക്ലോക്ക് എന്നിങ്ങനെ ഈ ലളിതമായ മെഷീനുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന 4 ബിൽഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ജോലി എളുപ്പമാക്കുന്നതിന് ബലം എങ്ങനെ പ്രയോഗിക്കാമെന്ന് വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് അന്വേഷിക്കാൻ കഴിയും. പുരാതന കാലം മുതൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതും ഇന്നും ഉപയോഗത്തിലുള്ളതുമായ ഉപകരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ചയും വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് ലഭിക്കും.

ഒരു ലളിതമായ യന്ത്രം എന്താണ്?

ഒരു വസ്തുവിനെ ചലിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഒരു ബലത്തിന്റെ വലിപ്പവും ദിശയും മാറ്റുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ് ലളിതമായ യന്ത്രം. ജോലി എളുപ്പമാക്കുന്ന ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ കുറവോ ഇല്ലാത്തതോ ആയ ഉപകരണങ്ങളാണ് ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ. ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി നിലവിലുണ്ട്, അവ ഇപ്പോഴും ഉപയോഗപ്രദമാണ്. ഈ യൂണിറ്റിൽ, വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് നാല് തരം ലളിതമായ മെഷീനുകൾ പരിചയപ്പെടുത്തും: ഇൻക്ലൈൻഡ് പ്ലെയിൻ, വീലും ആക്സിലും, ലിവർ, ഗിയറുകൾ.

എന്താണ് ഫോഴ്‌സ്?

ഒരു വസ്തുവിൽ ചെലുത്തുന്ന തള്ളൽ അല്ലെങ്കിൽ വലിക്കലാണ് ബലം. ഒരു വസ്തുവിൽ ബലം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ആ ബലം എതിർപ്പില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അത് വസ്തുവിന്റെ വേഗതയോ ദിശയോ മാറ്റും. നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളെ ചലിപ്പിക്കാൻ ബലം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ യൂണിറ്റിൽ, പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ട ബലം, സന്തുലിതവും അസന്തുലിതവുമായ ബലങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ബലരൂപങ്ങളുമായി ഞങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കും.

അപ്ലൈഡ് ഫോഴ്‌സ്

ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തെയാണ് പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലം എന്ന് പറയുന്നത്. നിങ്ങളുടെ കസേര മുറിയുടെ കുറുകെ തള്ളുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ കസേരയിൽ ബലം പ്രയോഗിക്കുകയായിരിക്കും.

സന്തുലിതവും അസന്തുലിതവുമായ ശക്തികളുണ്ട്. തുല്യവും എന്നാൽ വിപരീത ദിശയിലുള്ളതുമായ ബലങ്ങളെ സന്തുലിത ബലങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സന്തുലിത ബലങ്ങൾ ഒരു വസ്തുവിനെ ചലിപ്പിക്കാൻ കാരണമാകില്ല.

സന്തുലിതവും അസന്തുലിതവുമായ ശക്തികൾ

തുല്യവും എന്നാൽ വിപരീത ദിശയിലുള്ളതുമായ ബലങ്ങളെ സന്തുലിത ബലങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സന്തുലിത ബലങ്ങൾ ഒരു വസ്തുവിനെ ചലിപ്പിക്കാൻ കാരണമാകില്ല. ഒരു സന്തുലിത ശക്തിയുടെ ഉദാഹരണമായി, ഒരേ അളവിലുള്ള ശക്തിയോടെ രണ്ട് കൂട്ടം ആളുകൾ വടംവലി കളിക്കുന്നത് കാണാം. ഇരുവശത്തും പ്രയോഗിക്കുന്ന എതിർ ബലങ്ങൾ തുല്യമായതിനാൽ കയർ സ്ഥാനത്ത് തന്നെ തുടരാൻ ഇത് കാരണമാകും.

എന്നിരുന്നാലും, അസന്തുലിതമായ ബലങ്ങൾ ഒരു വസ്തുവിനെയോ വസ്തുക്കളെയോ ചലിപ്പിക്കും. നമ്മുടെ വടംവലി പോരാട്ടത്തിലെ ഒരു ടീം മറ്റേ ടീമിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ശക്തിയോടെ പോരാടുകയാണെങ്കിൽ, ഇരു ടീമുകളുടെയും ശക്തികൾ തുല്യമാകില്ല. ഒരു ടീമിന് മറ്റേ ടീമിനെ വലിയ ശക്തിയുടെ ദിശയിലേക്ക് വലിക്കാൻ കഴിയും.

അസന്തുലിതമായ ബലങ്ങൾ ബലം പ്രയോഗിക്കുന്ന വസ്തുവിന്റെ ചലനത്തിൽ മാറ്റത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഇൻക്ലൈൻഡ് പ്ലെയിൻ പോലുള്ള ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ ജോലി എളുപ്പമാക്കുന്നതിന് അസന്തുലിതമായ ബലം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തിലെ അസന്തുലിതാവസ്ഥ കാരണം വസ്തുക്കൾ ചരിവ് തലത്തിലൂടെ താഴേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു.

ഗുരുത്വാകർഷണബലം

ഭൂമി, ചന്ദ്രൻ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് വലിയ വസ്തുക്കൾ മറ്റൊരു വസ്തുവിനെ തന്നിലേക്ക് ആകർഷിക്കുന്ന ശക്തിയാണ് ഗുരുത്വാകർഷണബലം. നിർവചനം അനുസരിച്ച്, ഇതാണ് വസ്തുവിന്റെ ഭാരം. ഭൂമിയിലെ എല്ലാ വസ്തുക്കളും ഭൂമിയുടെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് "താഴേക്ക്" നയിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ഗുരുത്വാകർഷണബലം അനുഭവിക്കുന്നു.

ജോലി എന്താണ്?

ശാസ്ത്രത്തിൽ, പ്രവൃത്തി എന്നത് ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു നിശ്ചിത ആരംഭ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് ബലപ്രയോഗത്തിലൂടെ നീക്കുന്നതിനെയാണ്. ലളിതമായ യന്ത്രങ്ങൾ ജോലി (വസ്തുക്കൾ ചലിപ്പിക്കുന്നത്) എളുപ്പമാക്കുന്നു.

ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ അളവും ആ വസ്തു ചലിക്കുന്ന ദൂരവും കൊണ്ട് ഗുണിക്കുമ്പോൾ കിട്ടുന്ന സംഖ്യയാണ് പ്രവൃത്തിയുടെ ശാസ്ത്രീയ നിർവചനം. അങ്ങനെ, ജോലിയിൽ ബലവും ദൂരവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഓരോ ജോലിയും പൂർത്തിയാക്കാൻ ഒരു നിശ്ചിത അളവ് ജോലി ആവശ്യമാണ്, ഈ എണ്ണത്തിൽ മാറ്റമില്ല. അങ്ങനെ, ബലത്തിന്റെ ഗുണിത ദൂരം എപ്പോഴും ഒരേ അളവിലുള്ള ജോലിക്ക് തുല്യമാണ്. ഇതിനർത്ഥം, നിങ്ങൾ എന്തെങ്കിലും ചെറിയ ദൂരം നീക്കുകയാണെങ്കിൽ കൂടുതൽ ബലം പ്രയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട് എന്നാണ്. മറുവശത്ത്, നിങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ ബലം പ്രയോഗിക്കണമെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ അത് കൂടുതൽ ദൂരത്തേക്ക് നീക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇതാണ് ബലപ്രയോഗത്തിന്റെയും ദൂരത്തിന്റെയും കൈമാറ്റം.

മെക്കാനിക്കൽ അഡ്വാന്റേജ് എന്താണ്?

മെക്കാനിക്കൽ ഗുണം എന്നത് ഒരേ അളവിലുള്ള ജോലി ചെയ്യാൻ കുറഞ്ഞ ബലം ആവശ്യമുള്ള സമയമാണ്, കാരണം പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ ദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും മാറ്റാനും ഒരു ലളിതമായ യന്ത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി മെക്കാനിക്കൽ നേട്ടം ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്. രണ്ട് തരത്തിലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ നേട്ടങ്ങളുണ്ട് - വേഗതയും ടോർക്കും.

എന്താണ് ടോർക്ക്?

ടോർക്ക് എന്നത് ഒരു മെക്കാനിക്കൽ നേട്ടമാണ്, അത് ഒരു ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന്റെയോ മെഷീനിന്റെയോ ഔട്ട്പുട്ടിനെ കൂടുതൽ ശക്തമാക്കുന്നു. ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഭ്രമണം ആരംഭിക്കുന്നതിനോ തടയുന്നതിനോ ഒരു ബലം ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴാണ് ടോർക്ക് ഉണ്ടാകുന്നത്, ഉദാഹരണത്തിന് ഗിയറുകൾ കറങ്ങുമ്പോഴും ലിവറിന്റെ ഭാഗിക തിരിവിലും. കൂടുതൽ ടോർക്കിനായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനായി ഒരു ചെറിയ ഗിയർ ഒരു വലിയ ഗിയർ ഓടിക്കുന്നത് കാണാൻ താഴെയുള്ള ആനിമേഷൻ കാണുക.

വേഗത എന്താണ്?

വേഗത എന്നത് ഒരു വസ്തു കാലക്രമേണ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരമാണ്, ഇത് ഓടിക്കുന്ന ഗിയറിന്റെയോ മെഷീനിന്റെയോ ഔട്ട്‌പുട്ട് വേഗത്തിലാക്കുന്ന ഒരു മെക്കാനിക്കൽ നേട്ടമാണ്. ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, വേഗത ടോർക്കുമായി വിപരീതമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ വേഗത ആവശ്യമുണ്ടെങ്കിൽ, ടോർക്ക് കുറയ്ക്കണം. വിപരീതവും ശരിയാണ്, ഔട്ട്‌പുട്ടായി കൂടുതൽ ടോർക്കോ പവറോ ആവശ്യമുണ്ടെങ്കിൽ, വേഗത കുറയും. കൂടുതൽ വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനായി ഒരു വലിയ ഗിയർ ഒരു ചെറിയ ഗിയറുമായി എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്ന് കാണാൻ താഴെയുള്ള ആനിമേഷൻ കാണുക.