ملتقى الفيزيائيين العرب - الفصل الثالث : الشغل والطاقة والآلات البسيطة

وجدت هذا الموضوع لأحد العضوات بأحد المنتديات فجزاها الله خير الجزاء

الآلة البسيطة

الآلة البسيطة هي آلة ميكانيكية تغير اتجاه أو قيمة القوة.
تقوم الآلات البسيطة بعملها باستخدام قوة واحدة للقيام بشغل ضد حمولة واحدة، بغض النظر عن الاحتكاك، بحيث يكون العمل المطبق مساوياً للعمل الناشئ عن قوة الحمولة.
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
ومن آلآلات البسيطة
الرافعة
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...ca-ejemplo.jpg

هي أداة تستخدم عند محور أو نقطة ارتكاز مناسبة لمضاعفة القوة الميكانيكية التي يمكن تطبيقها على جسم آخر، ويوصف تأثير الرافعة بالميزة الميكانيكية. والرافعة هي آلة بسيطة ويعتقد البعض ان الروافع هي أول الالات البسيطة التي تم اختراعها وتم وصف الروافع لأول مرة في عام 260ق.م بواسطة العالم اليونانى ارشميدس.
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
أنواع الروافع

روافع النــوع الأول
هي الروافع التي تقع نقطة ارتكازها بين القوة المؤثرة وبين المقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع:المقص(العتلة)

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...tClass.svg.png

http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
روافع النوع الثاني
هي الروافع التي تقع نقطة مقاومتها بين نقطة الارتكاز والقوة المؤثرة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: كسارة الجوز ، عربة الحديقة(فتاحة المياة الغازية)
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...dClass.svg.png
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
روافع النوع الثالث
هي الروافع التي تقع قوتها المؤثرة بين نقطة الارتكاز والمقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: الدباسة(الصنارة)
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...sLever.svg.png
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
المِلْفَاف
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...quackenbos.gif

آلة تستخدم لرفع الأحمال وهي تمثل إحدى الآلات الست البسيطة التي طورت قديمًا، وتُعدُّ من أهم الاختراعات في التاريخ. يتكون أبسط أنواع الملفاف من أسطوانة مثبتة على عجل بحيث تدوران على نفس المحور.
والملفاف رافعة من الطراز الأول. انظر: الرافعة، الذراع. يمثل مركز الأسطوانة نقطة الارتكاز، ويمثل نصف قطر الأسطوانة ذراع الحمل. ويمثل نصف قطر العجل الذراع التي تؤثر عليه القوة. ويستخدم أحيانًا ذراع إدارة بدلاً عن العجل.
مزايا المِلْفَاف
تتمثل أهم مزايا الملفاف في قدرته على رفع أحمال ثقيلة بقليل من الجهد البشري.
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
البكرة
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...PulleyShip.JPG
البكرة Pulley هي جهاز ميكانيكي بشكل عجلة ويكون محيطها مجوف يلتف حوله حبل أو قابل أو حزام.
تستخدم البكرات لتغيير اتجاه القوة قوة المؤثرة، أو توصيل حركة تدويرية، أو وضع تفوق ميكانيكي في نظام تدويري أو خطي للحركة.
نظام البكرة والحزام يوصف بكونه بكرتين أو أكثر مرتبطتين بحزام.
يساعد هذا على إيصال القوة، أو السرعة عبر المحاور، وإن كانت البكرات ذات أحجام وأقطار مختلفة، تساعد أيضاً على تحقيق ربح ميكانيكي.
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
أنظمة البكرة والحبل

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...men-V-Belt.png
البكرة السهلة يمكن تشبيهها بوضع حبل حول شجرة. أنظمة البكرة والحبل (الحبل قد يكون خيط رفيع أو قابل قوي) يمكن وصفهم بصورة حبل واحد يوصل القوة الحركية الخطية إلى الحمل عن طريق بكرة واحدة أو أكثل من أجل رفع الثقل (عادة ضد الجاذبية).
لا طالما تم ذكر هذا النظام تحت قائمة المكائن البسيطة. في نظام الحبل الواحد والبكرات، يكون الربح الميكانيكي (في الوضعية الكاملة) مساوي لعدد البكرات في النظام.
إن تم استخدام بكرة واحدة فعادة ما تكون من أجل تغيير الإتجاه فقط.
ولكن في الحقيقة، كلما زاد عدد البكرات في النظام، قلت كفاءته، وذلك بسبب الاحتكاك الذي تولده في النظام.
لم يتم تدوين متى أو من طوّر أول بكرة، ولكن يُعتقد أن أرخميدس طور أول نظام بكرة "الثقل والمراوغة". كما هو مدون من قبل "بلوتارخ.
بلوتارخ ذكر أن أرخميدس حرّك سفينة حربية كاملة مع رجالها باستخدام نظام بكرات معقد باستخدام قوته وحده فقط
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
أنواع الأنظمة

هناك العديد من الأنواع المختلفة لأنظمة البكرات:

النظام الثابت: أي أن للبكرة محور ثابت مركز في مكانه ولا يتحرك.
النظام المتحرك: أي أن البكرة لها محور حر يمكن أن يتحرك في الفراغ.
النظام المعقد: هو مجموع النظامين الثابت والمتحرك.
الثقل والمراوغة: هو نظام معقد للبكرات يتم فيه استخدام عدة بكرات على كل محور، لزيادة الربح الميكانيكي.

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...imple-fija.jpg

بكرة ثابتة
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...ple-movil2.jpg
بكرة متحركة
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
السطح المنحدر
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...e_body.svg.png
هو واحد من الآلات البسيطة الستة حيث هو عبارة سطح انسيابي تكون نقط تي نهايته عند ارتفاعات مختلفة.
عندما يتحرك جسم على سطح منحدر تكون القوة اللازمة لرفعه أقل من القوة اللازمة لرفع الجسم بشكل شاقولي مباشرة.
ولكن وحسب قانون حفظ الطاقة فإن الطاقة اللازمة للرفع لا تتغير (بإهمال طاقة الاحتكاك) سواء استعمل السطح المنحدر أم لا، ولكن القوة اللازم تطبيقها للرفع تكون أصغر في حال استخدام السطح المنحدر وذلك بسبب تحليل قوة ثقالة الجسم إلى مركبتين تكون المركبة العاملة فيها موازية للسطح وتتناسب مع جيب زاوية السطح المنحدر الذي يصنعها مع الخط الافقي θ.
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
الإسفين
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...px-Wedge-1.jpg
الاسفين أو دسرة (بالإنجليزية: Wedge‏) هو أداة ميكانيكية مثلثة يمكن استخدامها لفصل جسمين.
عندما تقضم جزءاً من التفاحة فإنك تستخدم الإسافين.
فالإسفين هو سطح مائل متحرك له وجه واحد أو وجهان مائلان.
فأسنانك الأماميه أسافين. والإسفين يغير اتجاه القوة المبذوله.عندما تدفع بأسنانك الأماميه في التفاحة تتغير قوة الدفع جانبيا لتزيح قشرة التفاح.
السكاكين والفؤوس أسافين تستخدم للقطع.
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif
البرغي
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...0px-Screws.jpg
ويسمى لدى البعض باسم مسمار قلاوظ, هو قطعة من المعدن شبه أسطوانية الشكل تقريبا مدببة من أحد أطرافها وعريضة من الجهة الأخرى محززة على شكل لولبي شبيه لحد ما بالمسمار, عند تثبيت رأسه المدبب في قطعة من الخشب وأدارة البرغي من جهة رأسه العريض يدخل البرغي في القطعة الخشبية يصعب معه سحب البرغي عن الخشبة.
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...and_trough.gif
هناك أنواع وقياسات مختلفة من البراغي وكذلك المادة المصنوعة منها, فقد يكون البرغي مصنوع من الحديد العادي أو الحديد المغلون أو البراص أو الألمنيوم أو البلاستك ولكل منها استخداماته الخاصة.
أنواع البراغي الموجودة في الأسواق والمستخدمة في الصناعة تعد بالألاف ويحكمها عموما نوع مادتها وطولها وقطرها ونوع تسنينها،
http://phys-sa.com/mwaextraedit4/extra/32.gif

للإستزادة

http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%...8A%D8%B7%D8%A9