შეკითხვა:

მოცემულია   ორი ელმავალი   სიმძლავრეებით  N1  და  N2   რომლებიც ჰორიზონტალურ   გზაზე ანვითარებენ   მუდმივ   სიჩქარეებს     v1  და     v2     (დავუშვათ   v1 > v2 ) .    რა სიჩქარით იმოძრავებენ   ელმავლები, თუ მათ გადავაბამთ?

 

პასუხი:

1)  სატრანსმორტო საშუალებების უმრავლეს შემთხვევაში  ე.წ. წევის ძალა  აღიძვრება რაღაც ენერგიის(ხშირად საწვავის შინაგანი ენერგია)   ბრუნვის   მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნის   შედეგად  შექმნილი მაბრუნებელი მომენტით -  ყველაფერი ეს მთავრდება ბორბლის  ბრუნვით.   მბრუნავი ბორბალი ცდილობს ''უკან გაიგდოს'' დედამიწა.  ეს მცდელობა რომ წარმატებული იყოს  საჭიროა ძლიერი ხახუნის არსებობა დედამიწასა და ბორბალს შორის.  ნიუტონის მესამე  კანონის თანახმად კი დედამიწა კი პირიქით  ''წინ გააგდებს'' სხეულს.  და თუ განვითარებული წევის ძალა დიდი აღმოჩნდება   უძრაობის    ხახუნის მაქსიმალურ ძალაზე, მაშინ ხდება მოცურება('' მობუქსავება'')...

 

 მაგრამ  ''წინ''  მოძრაობას  ხელს უშლის   ზოგადად  ე.წ. წინააღმდეგობის ძალა -  გორვის ხახუნი,  ჰაერი, გზის საფარი,  აღმართი  და სხვა...

 ასე  რომ   ელმავლის(ავტომობილის, ტრაქტორის)   მოძრაობის  პირობაა   

    Fწინააღმდეგობა     Fწევ .

მარცხენა   ნაწილში  ტოლობის დროს  გვექნება   თანაბარი მოძრაობა  და   ნაკლებობის < დროს კი აჩქარეებული.

2)   საწვავის შინაგანი ენერგიის ხარჯზე კი   წევის ძალა  ასრულებს   მექანიკური  მუშაობას... ამ    დროს განვითარებული სიმძლავრე კი    N = A/t = FწევS/t.

წრფივი თანაბარი მოძრაობისას კი  N = Fწევv = Fწინაღv...

ეს ფორმულა იმითაა საყურადღებო, რომ  ზოგადად ნებისმიერ   ძრავას  საკუთარი სიმძლავრე  აქვს, რომელიც დამოკიდებულია  მხოლოდ ძრავას ფიზიკურ პარამეტრებზე( მაგ მუშა ცილინდრის  მოცულობა შიგაწვის ძრავაში  და ა.შ.) .

  ასე რომ  მოცემული  N სიმძლავრის  ელმავლის     თანაბარი მოძრაობის სიჩქარე უკუპროპორციულადაა  დამოკიდებულია    წინააღმდეგობის (წევის) ძალაზე  -    v = N/Fწინაღ (წევა)        .....   თანამედროვე   ავტომობილებში   წინააღმდეგობის ძალის გაზრდისას    სიჩქარე ავტომატურად   ''გადადის''  დაბალ სიჩქარეთა  გადაცემაში, რათა  გაიზარდოს  წინააღმდეგობის  დამძლევი  წევის ძალაც.

3)   დავუბრუნდეთ ამოცანას ......   ირკვევა რომ   პირველი ელმავალი  მოძრაობისას განიცდის   F1წღ = N1/v1  წინააღმდეგობის ძალის გავლენას  , მეორე კი  F2წღ = N2/v2   ძალის გავლენას ....  მართალია ჩვენი დაშვებით     v1 > v2  მაგრამ  სიმძლავრისაგან დამოკიდებულებით      F1  -სა   და    F2 -ს  შორის  დასაშვებია  ნებისმიერი   მეტნაკლებითი    დამოკიდებულება .... 

მოკლედ გამოვაბათ   მეორე მატარებელი  პირველს(წინ  დიდსიჩქარიანი და უკან  მცირესიჩქარიანი, თუმც ამას არსებითი მნიშველობა სულაც არ აქვს....  უბრალოდ შემდგომი მსჯელობის  ლოგიკა შეიცვლებოდა  საპირისპიროთი).  ამ დროს გადაბმულობა   მათ შორის  იქნება    დაჭიმული მდგომარეობაში  რაღაც  T ძალით.

მაშინ  წინა ელმავლისათვის   მეორე  იქნება  მოძრაობის დამაბრკოლებელი, ხელისშემშლელი ფაქტორი,  რის  გამოც  წინა    იძულებული იქნება    გაზარდოს  ძველი   წევის ძალა   T -თი,  რაც   თავისმხრივ   გამოიწვევს  მისი სიჩქარის  შემცირებას  რაღაც   v  მნიშვნელობამდე:  F1წევ = F1წღ  + T ----->>>             N1 / v = N1 / v1 +  T ....... (1)

 და პირიქით 

უკანა  ელმავლისათვის  წინა  იქნება  მოძრაობის ხელისშემწყობი   ფაქტორი... რის გამოც  უკანა  იძულებული  იქნება   წევის ძალა  შეამციროს     T -თი,  რაც თავისმხრივ გამოიწვევს მისი  სიჩქარის გაზრდას   v  მნიშვნელობამდე:

F2წევ = F2წღ  - T  --------..>>>>         N2 / v = N2 / v2 -  T ....... (2)

(1) და (2) დან           ------>>>>>

 v = ( N1 + N2) / ( N1 /v1  +  N2 /v2 )      ცხადია რომ          v2 < v < v1