إجابة سؤال: عندما تعمل الألة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية
- الجواب: تكون الفائدة الميكانيكية أكبر من 1.
شرح الإجابة:
عندما نستخدم أداة أو جهازًا لمساعدتنا في أداء مهمة ما، فإننا غالبًا ما نتعامل مع مفهوم الفائدة الميكانيكية. ببساطة، هذه الفائدة تخبرنا كم مرة تضاعف الآلة القوة التي نبذلها.
فالسؤال هنا يركز على حالة معينة حيث تزيد الآلة من القوة التي يؤثر بها الشخص. في هذه الحالة، القوة التي تنتجها الآلة (تسمى القوة الناتجة) تكون أكبر من القوة التي يطبقها الشخص على الآلة (تسمى القوة المبذولة).
عندما تكون القوة الناتجة أكبر من القوة المبذولة، فإن النسبة بينهما، والتي تمثل الفائدة الميكانيكية، ستكون بطبيعة الحال أكبر من الواحد الصحيح. هذا هو الهدف الأساسي من استخدام العديد من الآلات، كرفع جسم ثقيل يتطلب قوة أكبر مما يمكننا توفيره مباشرة.
العديد من الآلات البسيطة تعمل بهذا المبدأ لتمكيننا من إنجاز مهام تتجاوز قدراتنا البدنية المباشرة. على سبيل المثال، استخدام الرافعة لرفع جسم ثقيل جدًا يتطلب منا فقط تطبيق قوة أقل على الطرف الطويل للرافعة مقارنة بالقوة اللازمة لرفعه مباشرة؛ هنا، الفائدة الميكانيكية للرافعة أكبر من 1.
وبالمثل، استخدام نظام من البكرات يمكن أن يقلل بشكل كبير القوة التي نحتاجها لرفع حمولة معينة. حتى السطح المائل يسمح لنا بتحريك جسم ثقيل إلى ارتفاع أعلى بتطبيق قوة أقل على مسافة أطول، وهذا يمثل أيضًا فائدة ميكانيكية أكبر من 1.
إقرأ أيضا:النظير الذي يمكن استخدامه في تحديد العمر التقريبي للصخور هو ؟من المهم أن نفهم أن هذه الزيادة في القوة لا تأتي مجانًا. بناءً على قانون حفظ الطاقة، لا يمكن لآلة أن تنتج شغلًا أكبر من الشغل المبذول عليها (مع إهمال الاحتكاك).
فإذا كانت الآلة تزيد من القوة الناتجة مقارنة بالقوة المبذولة، فإنه يجب تحقيق التوازن عن طريق تغيير المسافة التي يتم عبرها تطبيق هذه القوى. بمعنى آخر، لزيادة القوة الناتجة، غالبًا ما يتطلب ذلك تحريك القوة المبذولة لمسافة أكبر مقارنة بالمسافة التي تتحركها القوة الناتجة. هذا التبادل بين القوة والمسافة هو أساس عمل الآلات التي توفر فائدة ميكانيكية أكبر من واحد، مما يتيح لنا أداء مهام قوية بسهولة أكبر على حساب زيادة المسافة أو السرعة.
إقرأ أيضا:تتشابه عضلة من القلب مع عضلة الذراع في