ሞላ

ጥምጥም ሞላወች

የሩሲያ ፈንጅ ማፈንጃ ፊውዝና ቀለበቱ= ውስጡ ሞላ ስለመሆኑ የሚታይ

ሞላ ማለት ተለጣጭ መሳሪያ ሲሆን የተንቀሳቃሽ አቅሞችን በማከማቸት ወደ እምቅ አቅም ይቀይራል። ሞላወች ብዙ ጊዜ ከጠነከረ አረብረት(steel) 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።

በተፈጥሮ ህግጋት ጥናት

ሁለት ትይዩ ሞላወች ባንድ ጎን ከአንድ ግዝፈት ጋር ሲጣበቁ በሌላ ጎን ከግድግዳ ጋር ተጣብቀዋል። በዚህ ጊዜ እነዚህ ሁለት ሞላወች በአንድ የሞላ ቋሚ ቁጥሩ የሚከተለው በሆነ ሞላ መተካት ይችላሉ k_eq=k₁+k₂.

የሁክ ህግ

የሁክ ህግ እንደሚለው፣ አንድ ሞላ በተፈጥሮ ካለው ርዝመቱ x ርቀት፣ ወይም ቢለጠጥ ወይም ቢጨመቅ፣ ሞላው የሚፈጥረው የመሳብ ወይም የመግፋት ጉልበት፣ ከx ጋር ተመጣጣኝ ነው። ( ይህ ህግ ከመለጠጫ አቅማቸው በላይ ላልተለጠጡ ወይም ላልተጨመቁ ሞላወች ይሰራል))። እንግዲህ ይህ ህግ በሂሳብ ሲጻፍ

$F=-kx,\$

ሲሆን

x የሞላው ጫፍ የአቀማመጥ ጨረር ነው። በቀላል አማርኛ፣ x ማለት ሞላው የተጨመቀበት ወይም የተለጠጠበት ርዝመትና አቅጣጫ ነው።

F ሞላው ስለመወጠሩ ወይም መጨመቁ የሚከሰት የጉልበት ጨረር ነው። ጉልበቱ በሞላው አማካይነት ከሞላው ጋር በተገናኘ እቃ ላይ የሚያርፍ ነው።

k የ ሞላው ቋሚ ቁጥር ነው።

ቀላል ሕብር እንቅስቃሴ

በኒውተን ህግ መሰረት አንድ ጉልበት ከግዝፈት, m, እና ፍጥንጥነት, a, ብዜት ጋር እኩል ስለሆነ እንዲሁ ከላይ በተቀመጠው #የሁክ ህግ መሰረት ሁለቱን ጉልበቶች ብናዛምድ የሚከተለውን ቀመር እናገኛለን ፡

$F=ma\quad \Rightarrow \quad -kx=ma.\,$

ምዕራፍ ወይም እቃው የተጓዘው ርቀትx, ከጊዜ አንጻር ሲሰላ ይሄን ይሰጠናል። በሁለቱ ኮረብታወች የላይ ጫፍ መካከል የሚጠፋው ጊዜ የሞገድ ክፍለ ጊዜ ተብሎ ይታወቃል

እዚህ ላይ የሞላው ግዝፈት ከርሱ ከተጣበቀው ግዝፈት አንጻር በጣም አነስተኛ ነው ብለን የተነሳነው። (አለዚያ ቀመሩ የተለየ ይሆናል)። እንግዲህ ፍጥንጥነት፣ ከጊዜ አንጻር የምዕራፍ ሁለተኛ ለውጥ ስለሆነ በካልኩለስ ስሌት እንዲህ እንጽፋለን

$-kx=m{\frac {d^{2}x}{dt^{2}}}.\,$

ይሄ እንግዲህ ሁለተኛ ደረጃ ሊያር የለውጥ እኩልዮሽ ነው (ከ ምዕራፉ x አንጻር)። እኩልዮሹን በማቀያየር እንዲህ እናገኛለን:

${\frac {d^{2}x}{dt^{2}}}+{\frac {k}{m}}x=0,\,$

የዚህ እኩልዮሽ መፍትሄ በካልኩለስ ቀመር ከsine እና cosine እንዲህ ይሰራል:

$x(t)=A\sin \left(t{\sqrt {\frac {k}{m}}}\right)+B\cos \left(t{\sqrt {\frac {k}{m}}}\right).\,$

$A$ እና $B$ ከግዝፈቱ የመጀመሪያ ምዕራፍና ፍጥነት አንጻር የሚሰሉ ቋሚ ቁጥሮች ናቸው። ከጎን በቀኝ በኩል የምናየው ግራፍ፣ መነሻ ምዕራፉ 0 የሆነ ( $B=0$ ) እና ወደ ቀኝ በመንቀሳቀስ የጀመረን ግዝፈት የቦታ አቀማመጥ ግራፍ (ከጊዜ አንጻር) ነው። ወደ ቀኝ ሲጓዝ ፍጥነቱ እየቀነሰ (የግራፉን ኩርባ ይመልከቱ) ይሄድና የመጨረሻው መለጠጥ ላይ ሲደርስ ፍጥነቱ ከናካቴው ዜሮ በመሆን ለቅጽበት ቀጥ ካለ በኋላ ወደኋላ በሞላው ይሳባል። በዚህ ጊዜ በፍጥነት ተሽቀንጥሮ መሃል መቀመጫውን በመጣስ ሞላውን በነጌቲቭ ይጨምቀዋል። እንደገና ሞላው አሽቀንጥሮ ወደፊት ይገፋዋል። እንደገና ይመለሳል፣ ወዘተ.... ግራፉ የሚያሳየን ይህን እውነታ ነው።

የሞላ አይነቶች

• 
  ጥምዝዝ ሞላ
• 
  ቅጠል ሞላ
• 
  ግዝ ሞላ
• 
  ስፒራል ሞላ
• 
  ተስፈንጣሪ ሞላ
• 
  አንድ ጎን መፈንቅል ሞላ