Back

ⓘ ሥነ-ተፈጥሮ ..




                                               

ሃይል (ፊዚክስ)

"ሃይል" የሚለው አርዕስት ወዲህ ይመራል። ተጨማሪ ትርጉሞችን ለማየት፣ ኃይልን ይመልከቱ። ሃይል በተፈጥሮ ህግጋት ጥናት ሲተረጎም ስራ የሚሰራበት ፍጥነት ማለት ነው። በሌላ አነጋገር ሃይል ማለት አቅም ካንድ ቁስ ወደሌላ የሚተላለፍበት ፍጥነት ወይም ደግሞ አንድ አይነት አቅም ወደ ሌላ አይነት የሚቀየርበት ፍጥነት ማለት ነው። የሃይል መለኪያ መስፈርት ዋት ነው። በሃይልና አቅም ልዩነት አለ። ለምሳሌ አንድን ድንጋይ ከመሬት ወደተወሰነ ቦታ ለማንሳት በፍጥነትም ይሁን በዝግታ የሚጠይቀን አንድ አይነት አቅም ነው። ነገር ግን ድንጋዩን በፍጥነት ማንሳት እና ዝግ ብሎ ማንሳት የተለያየ ኃይልን ይጠይቃል። በፍጥነት ለማንሳት ከፍተኛ ሃይል ሲጠይቅ ዝግ ብሎ ለማንሳት ግን ዝቅተኛ ይጠይቃል። በሌላ አነጋገር፣ ብዙ አቅም ካለ ብዙ ስራ መስራት ይቻላል፤ ብዙ ሃይል ካለ ደግሞ ብዙ ስራን በ ትንሽ ጊዜ መጨረስ ይችላል። ሃይል እንደ ስራ ውድርነቱ መጠን ቀመሩ ይህን ይመስላል፦ P = lim Δ t → 0 P a v g = lim Δ t → 0 Δ W Δ t = ...

                                               

ልዩ አንጻራዊነት

ልዩ አንጻራዊነት በአልበርት አይንስታይን የተጻፈ፣ በ፲፱፻፭ ዓ.ም. ለህትመት የበቃ የተፈጥሮ ህግጋት ጥናት መጽሃፍና ርዕዮተ አለም ነው። ይህን ርዕዮተ አለም እንዲያዳብር እና እንዲያስፋፋ አይንስታይንን ከገፋፋው ዋናው ምክንያት በጊዜው የነበረው አጥጋቢ ያልሆነ የኮረንቲና ማግኔት ማዕብል ጽንሰ ሃሳብ ነበር። በአይንስታይን አስተያያት፣ በጊዜው የነበረው ርዕዮት የኮረንቲና ማግኔት ማዕበሉን ከሚከታተሉ ሰወች/መሳሪያወች መርጦ ለአንዱ የሚያደላ እንደሆነ ተገነዘበ። ሆኖም ግን ጋሊልዮ የተባለው የጣሊያን ሳይንቲስት ከ300 አመታት በፊት የአንጻራዊነት ርዕዮትን ሲገነባ በማናቸውም የተፈጥሮ ሂደቶች ውስጥ የሚከሰትን ኩነት ሁሉም ተመልካች እኩል እይታ እንዳለውና አንዱ ተመልካች ከሌሎቹ በተለየ መልኩ "ትክክል" አስተያየት እንደሌለው አስተምሯል። ስለሆነም አይንስታይን ከላይ የተጠቀሰውን አድሏዊ አስተያየት ለማስተካከል ነበር ልዩ አንጻራዊነትን የጻፈው። ሀሳቡም የአይዛክ ኒውተን ፍፁማዊ እረፍት Absolute Restእና ፍፁማዊ ጊዜን Absolute ...

                                               

መፈንቅል

መፈንቅል የማይልመጠመጥ ጠንካራ እቃ ሲሆን ከ ደጋፊ ችካል ላይ በመቀመጥ ሸክምን ለማንሳት በሚደረገው ስራ ጉልበትን ለማባዛት ወይም ሸክሙ የሚሄደውን ርቀት ከፍል ለማድረግ የሚጠቅም ቀላል ማሽን ነው። የጥንቱ የግሪክ ሂሳብ ተመራማሪ የነበረው አርክሜድስ፣ የመፈንቅልን ጉልበት የማብዛት ጠባይ በማዳነቅ እንዲህ ብሎ ነበር የምቆምበት ቦታ ስጡኝ እንጂ፣ መሬትን በመፈንቅል አነሳታለሁ ። በጥንቱ ግብጽ አናጺወች ወደ 100 ቶን የሚጠጉ የድንጋይ ቅርጾችን በመፈንቅል ያነሱ እንደነበር ታሪክ ይዘግባል ።

                                               

ምዕራፍ

ምዕራፍ ከአንድ መነሻ ነጥብ ተንስቶ መድረሻ ነጥብ ላይ የሚደርስ ከሁሉ መስመር በላይ በጣም አጭሩ ርቀት ነው። ስለሆነም ምዕራፍ፣ ምናባዊ ቀጥተኛ መንገድ ነው። የ ምዕራፍ ጨረር የዚያን ቀጥተኛ መስመር ርዝመትና አቅጣጫ ይወክላል። ብዙ ጊዜ ይህ ጽንስ ሃሳብ በተፈጥሮ ኅግጋት ጥናት ዘርፍ ተጠቃሚነትን ያገኛል። ፍጥነት፣ ፍጥንጥነትን ለማስላት ይህ ጽንሰ ሃሳብ አይነተኛ መሳሪያ ነው። D → = x → f − x → i {\displaystyle {\vec {D}}={\vec {x}}_{f}-{\vec {x}}_{i}}

                                               

ሞላ

ሞላ ማለት ተለጣጭ መሳሪያ ሲሆን የተንቀሳቃሽ አቅሞችን በማከማቸት ወደ እምቅ አቅም ይቀይራል። ሞላወች ብዙ ጊዜ ከጠነከረ አረብረት ይሰራሉ። በ#የሁክ ህግ መሰረት፣ በሞላ ላይ የሚያርፍ ጉልበትና የሞላው የርዝመት ለውጥ ተመጣጣኝ ናቸው። የዚህ ምጥጥን ውድር የሞላ ቋሚ ቁጥር በመባል ይታወቃል። ማለት የሞላው ቋሚ ቁጥር የሚሰላው በሞላው ላይ በሚያርፈው ጉልበት ሲካፈል በዚህ ጉልበት ምክንያት በመጣው የርዝመት ለውጥ ነው። ሽክርክር የሆነ ሞላ መሰራት የጀመረው በ15ኛው ክፍለ ዘመን ሲሆን ነገር ግን የጥንቱ አይነት የቀስት መወርወሪያ ሞላ የተሰራው ከታሪክ በፊት በሚኖሩ ህብረተሰቦች ነው። በ17ኛው ክፍለ ዘመን የእንግሊዙ ተመራማሪ ሮበርት ሁክ የሞላን የተፈጥሮ ህግጋት ለማጥናት በመቻሉ ሂሳባዊ ቀመሩን ለማስቅመጥ በቅቷል።

                                               

ሥራ

ሥራ ፣ በተፈጥሮ ህግጋት ጥናት መሰረት፣ በጉልበት የሚተላለፍ አቅም መጠን ማለት ነው። የሥራ መለኪያ መስፈርቱ ጁል ይባላል። የሥራን ጽንሰ ሃሳብ ያገኘው ፈረንሳዊው ሂሳብ ተመራማሪ ጋስፓርድ ጉስታቭ ሲሆን በሱ ትርጓሜ ሥራ ማለት ጉልበት ሲባዛ በርቀት ነበር። ማለት ሥራ = ጉልበት X ርቀት. ግን ጉልበቱ በርቀቱ አቅጣጫ መሆን አለበት። ከላይ የጻፍነውን አባባል በቀላሉ በሂሳብ ቋንቋ ማስቀመጥ ይቻላል። ለዚህ ተግባር የዶት ብዜትን መጠቀም ግድ ይላል። W = F d = F d cos ⁡ θ {\displaystyle =Fd\cos \theta } W = τ θ

                                               

ርቀት

የርቀት ሐሳብ ሁለት ዓይነት ስሜት አለው። በምሳሌ ለማየት፦ ሰለሞን ጠዋት ከቤቱ ተነስቶ 3 ኪሎ ሜትር ወደ ሥራ ቦታው ቢጓዝ እና ከሰዓት በኋላ ወደ ቤቱ ቢመለስ ፣ የተጓዘው ርቀት ስንት ነው? አንዱ መልስ፣ ሦስት ወደ ፊት፣ ሦስት ወደ ኋላ፤ በአጠቃላይ ስድስት ኪሎ ሜትር ነው። ይህ ዓይነት የርቀት ትርጓሜ "ርዝመታዊ ርቀት" ሲባል፣ ለዕለት ተለት ንግግር ጠቃሚ ቢሆንም በሥነ እንቅስቃሴ ጥናት ውስጥ ተጠቃሚነት አያገኝም። ሌላኛው ትርጓሜ፣ "አቀማመጥዊ ርቀት" ሲባል፣ የሰለሞንን አቀማመጥ በመመርመር መልስ ይሰጣል። ሰለሞን ጠዋት በነበረበት ነጥብ ተመልሶ ስለተገኘ፣ የተጓዘው ርቀት ዜሮ ነው። ማለት አቀማመጡ አልተለወጠም።

                                               

ተዳፋት

ተዳፋት ከስድስቱ ቀላል ማሽኖች አንደኛው ሲሆን መጨረሻውና መጀመሪያው በተለያዩ ከፍታወች ከተቀመጠ ጠፍጣፋ ገጽታ ይሰራል። የዚህ ማሽን ዋና ጥቅሙ አንድን ከባድ እቃ በቀጥታ ከማንሳት በአንስተኛ ጉልበት ተመሳሳይ ስራን ለማከናወን በማስቻሉ ነው። እዚህ ላይ መረዳት ያለብን ምንም እንኳ አንስተኛ ጉልበት ብናወጣም ዕቃው የሚጓዝበት ርቀት ግን ቀጥታ ከማንሳት ይበልጣል። ባጠቃላይ መልኩ፣ ተዳፋት ከባድ ስራን በቀላል ጉልበት ለመስራት ያስችላል።

                                               

አጠቃላይ አንጻራዊነት

አጠቃላይ አንጻራዊነት በ፲፱፻፲፭ ዓ.ም በአልበርት አንስታይን የታተመ አጠቃላይ የቁስ ግስበትን በጂዖሜትሪ የገለጸ መጽሃፍና ርዕዮት አለም ነው። በርግጥም በአሁኑ ዘመን የሚሰራበት ግስበትን ገላጭ የዘመናዊ ተፈጥሮ ህግጋት ጥናት አካል ነው። አጠቃላይ አንጻራዊነት የኒውተንን የግስበት ህግንና ልዩ አንጻራዊነትን በማዋሃድ የግስበትን አጠቃላይ ባህርይ በኅዋና ጊዜ ጥምር ጂዖሜትሪ የሚገልጽ ነው። በዚህ አዲስ የተፈጥሮ ህግጋት ጥናት መሰረት አንድ ቁስ በሚኖርበት ኅዋ አካባቢ የኅዋና ጊዜ ጥምር ጂዖሜትሪ ስለሚታጠፍ የቁስ ግስበት መሰረቱ ከዚህ እጥፋት ይነሳል ይላል። ብዙው የአጠቃላይ አንጻራዊነት ትንቢቶች ከድሮው ፊዚክስ ትንቢቶች ይለያያል፣ በተለይ የጊዜን ፍሰት በተመለከተ፣ የኅዋን ጂዖሜትሪ በተመለከተ፣ የነገሮችን ወደ መሬት መውደቅ በተመልከተ፣ እንዲሁም የብርሃንን ጉዞ በተመለከተ። ለምሳሌ ብንወስድ፣ በአዲሱ ርዕዮተ አለም መሰረት ግስበታቸው ሃይለኛ በሆኑ ኮኮብ አካባቢ ጊዜ ዝግ ብሎ ይፈሳል፣ ብርሃንም በኒህ አካባቢ ሲያልፍ ቀለሙ ወደ ቀይ ...

                                               

ውሻል

ውሻል ከቦታ ቦታ ይዘውት ሊዞሩ የሚችል ተዳፋት ነው። ዋና ጥቅሙም ሁለት እቃወችን ለመለየት ወይም አንድን እቃ ለመሰንጠቅ፣ ወይም እንደ ታኮ በማገልገል ነገሮች እንዳይንቀሳቀሱ ይረዳል። ለምሳሌ መጥረቢያ የውሻል አይነት ነው፣ ለእንጨት መሰንጠቂያ የሚያገለግሉ ሌሎች እጀታ የሌላቸው ውሻሎች አሉ። ምስማርና ሹካ ማንኪያም እንዲሁ የውሻል ማሽን አይነቶች ናቸው። አንድ ውሻል ቁመቱ አጭርና ውፍረቱ ከፍተኛ ከሆነ፣ አንድን ተግባር በፍጥነት ለመስራት ይረዳል። ሆኖም ግን ብዙ ጉልበት ይጠይቃል። ውሻሉ ቁመቱ ረዘም ብሎ ውፍረቱ ሳሳ ያለ ከሆነ፣ አንድን ተግባ ለመፈጸም ብዙ ጊዜ ሲወስድ፣ ነገር ግን አንስትኛ ጉልበት ይጠይቃል። የውሻል ጥቅመ-እንቅስቃሴ እንዲህ ይሰላል፡ M A = S T {\displaystyle MA={S \over T}} S ፡ እንግዲህ የውሻሉ ገጽታ ርዝመት ሲሆን T ፡ ደግሞ የውሻሉ ወፍራም ክፍል ስፋት ነው።

                                               

ጉልበት

ለሥነ አካሉ፣ ጉልበት ሥነ አካል ይዩ። በተፈጥሮ ህግጋት ጥናት፣ ጉልበት ማለት የአንድን ቁስ ፍጥነት ለመቀየር የሚደረግ ማንኛውም ተጽዕኖ ማለት ነው። በቀላሉ ሲተረጎም ጉልበት ማለት ስበት ወይም ግፊት ሲሆን አንድን ነገር አርፎ ከተቀመጠበት የሚያንቀሳቅስ፣ እየተንቀሳቀስም ካለ ፍጥነቱን የሚቀይር ነው። ጉልበት ቬክተር ስለሆነ መጠን እና አቅጣጫ አለው። የጉልበት መለኪያ መስፈርት ኒውተን ነው። በሁለተኛው የእንቅስቃሴ ህግ መሰረት፣ የጉልበት ቀመር ይህን ይመስላል፦ F = m a {\displaystyle F=ma} F {\displaystyle F} ጉልበትን ይወክላል፣ m {\displaystyle m} ግዝፈትን ይወክላል ፣ a {\displaystyle a} ደግሞ ፍጥንጥነትን ይወክላል።

                                               

ጉብጠት

ጉብጠት አንድ መስመር ወይም ገጽታ ከቀጥተኛ መስመር ወይም ከጠፍጣፋ ጠለል የሚለይበትን መጠን የምንለካበት የሂሳብ ጽንሰ ሃሳብ ነው። ከዚህ አንጻር ጉብጠት ማለት በአንድ መስመር ላይ የሚያጋጥመን የአቅጣጫ ለውጥ በእያንዳንዷ የርዝመት መስፈርት ሲካፈል ማለት ነው። ቀስ ብሎ አቅጣጫው ከቀየረ፣ አንስተኛ ጉብጠት አለው እንላለን። አቅጣጫው በፍጥነት ከቀየረ ከፍተኛ ጉብጠት አለው እንላለን የጉብጠት ጽንሰ ሃሳብ መነሻ ክብ ነው። ሁለት ክቦችን የሚለያያቸው የሬዲየሳቸው መጠን ነው። ከፍተኛ ራዲየስ ወይም ሰፊ ክቦች በቀስታ የሚጎብጡ ስሆኑ ዝቅተኛ ራዲየስ ያላቸው ደግሞ በቶሎ ይጎብጣሉ። ስለዚህ የአንድ ክብ ራዲየስና ጉብጠቱ የተገላቢጦሽ ግንኙነት አላቸው። ስለሆነም የአንድ ክብ ሬዲየስ R ቢሆን ጉብጠቱ 1/R ይሆናል ማለት ነው። κ = 1 R. {\displaystyle \kappa ={\frac {1}{R}}.} እንግዲህ ከዚህ ተነስተን የማናቸውንም መስመሮች ጉብጠት ለመለካት እንሞክራለን። አንድ ጎባጣ መስመር C ቢሰጠንና ነጥብ P እላዩ ላይ ቢሆን, ...

                                               

ግዑዝነት

ግዑዝነት ማለት ቁስ ነገሮች የሚገኙበት ፍጥነት እንዳይለወጥ የሚያደርጉት ተቃውሞ ነው። አካላት አርፈው ተቀምጠውም እንደሆነ ባሉበት እንዲሆኑ፣ በቀጥታ እየተጓዙም እንደሆነ፣ አቅጣጫቸውን ሳይቀይሩ ባሉበት ፍጥነት እንዲቀጥሉ ያላቸው ፍላጎት ወይም አዝማሚያ ግዑዝነታቸው ይባላል። ግዑዝነት የቁሶች ወይንም ግዝፈት ያላቸው ነገሮች ሁሉ ዋና መገለጫ ባህሪ ነው።

                                               

ፍጥነት

ፍጥነት በተፈጥሮ ህግጋት ጥናት ሲተረጎም አንድ ነገር ምዕራፉን የሚቀይርበትን መጠን መለኪያ ማለት ነው። በካልኩለስ የአነጋገር ዘይቤ ፍጥነት ማለት የአቀማመጥ ለውጥ ከጊዜ አንጻር ማለት ነው። ፍጥነት ቬክተር ስለሆነ መጠን ብቻ ሳይሆን አቅጣጫም ሊኖረው ይገባል። ከአቅጣጫው የተነጠለ የፍጥነት መጠን ጥድፈት ይባላል፣ የሚለካውም በሜትር/ሰኮንድ ወይም ሜ/ስ ነው። በተግባር እንግዲህ የአንድን ነገር ቶሎነት ስንለካ ይህ ነገር በ "5 ሜትር በሰከንድ" ይጓዛል እንላለን፣ ፍጥነቱን ስንለካ ግን አቅጣጫውን መጨመር ስላለብን በ "5ሜትር በሰከንድ ወደ ደቡብ" ይጓዛል እናላለን። ያንድን ነገር አጠቃላይ ፍጥነት ለመለካት የምንጠቀምበት የሂሳብ ቀመር እንዲህ ነው፡ v ¯ = Δ x Δ t. {\displaystyle \mathbf {\bar {v}} ={\frac {\Delta \mathbf {x} }{\Delta t}}.} Δ t {\displaystyle \Delta t} ይህን የአቀማመጥ ለውጥ ለማከናወን የወሰደውን ጊዜ ይወካላል። v ¯ {\displaystyle {\b ...

ሥነ ፈሳሽ
                                               

ሥነ ፈሳሽ

ሥነ ፈሳሽ የተፈጥሮ ኅግጋት ጥናት ክፍል ሲሆን ትኩረት ሰጥቶ የሚመራመረው ስለ ፈሳሽ፣ አየር እና ፕላዝማ ቁስ አካላት ሥነ እንቅስቃሴ ነው። የዚህ ዕውቀት መስራች ተብሎ የሚታዎቀው የጥንቱ ግሪክ አርኪሜድስ ነው። አርኪሜድስ "ጠጣር ነገሮች በፈሳሽ ነገር ውስጥ ለመንሳፈፍ ምን ምክንያት አላቸው?" የሚለውን ጥያቄ ለመፍታት ሞክሮ፣ በኋላም ስለዚህ ጉዳይ መሪ ሃሳብ ሲያገኝ፣ ዩሬካ እያለ በደስታ በግሪክ አገር መንገዶች እራቁቱን እንደሮጠ ትርክት አለ።

ሽክርክርና ዘንግ
                                               

ሽክርክርና ዘንግ

ሽክርክር እና ምሰሶ ከስድስቱ ቀላል ማሽን አንዱ ነው። ቀላል ሽክርክር እና ምሰሶ አንድ ሽክርክርና ከርሱ ጋር በጥብቅ የተገናኘ ምሰሶ ይኖረዋል። በዚህ ሁኔታ ትልቁን ሽክርክር በመጠቀም ከፍተኛ ቶርክ ወይም ጉልበት በትንሽየ ጉልበት መፍጠር ስንችል ፣ በሌላ ጎኑ ደግሞ ምሶሶውን በመጠቀም በአንስተኛ እንቅስቃሴ ፣ ብዙ እንቅስቃሴን ከትልቁ ሽክርክር እናገኛለን ። ስሌዚህ እንደምናዞረው ሽክርክር፣ አንድ ጊዜ ፍጥነትን ለማብዛት፣ ሌላ ጊዜ ደግሞ ጉልበትን ለማብዛት ይጠቅመናል ማለት ነው። ሁለቱን በአንድ ላይ ማድረግ ግን በተፈጥሮ ህግ ክልክል ነው።

በከራ
                                               

በከራ

በገመድ ላይ የሚገኘው ወጥረት በነጻው የገመዱ መጨረሻ ላይ ከሚያርፈው ጉልበት ጋር እኩል ስለሆነ፣ ገመዱን በበከራወች በማጣጠፍ ጉልበትን በብዙ ቁጥር ማብዛት ይቻላል። በዚህ አይነት መንገድ ከክርስቶስ ልደት 300ዓመት በፊት የነበረውአርኪሜድስ፣ ወታደሮች የተጫኑ የጦር መርከቦችን በበከራና ገመድ ከምድር ወደ ባህር ያጓጉዝ ነበር።

ብሎን
                                               

ብሎን

ብሎን የተጠማዘዙ ተዳፋቶች በአንድ ቀጥ ያለ ምሶሶ ላይ የተጠመጠሙበት ማሽን ነው። ብሎን፣ ክምንነት አንጻር፣ የተዳፋት አይነት ነው። ክብ እንቅስቃሴን ወደ ቀጥተኛ እንቅስቃሴ የመቀየር ችሎታ አለው። ስለሆነም አንድ ብሎን በካቻቢቴ ሲዘወር፣ እራሱ እየሰረሰረ ወደ እንጨት የመግባት ሁኔታ ያሳያል።