عندما تعمل الألة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية

تلعب الآلات دورًا حيويًا في تسهيل العمل البشري، سواء في الحياة اليومية أو في الصناعة والهندسة. ومن أهم المفاهيم في دراسة الآلات هي الفائدة الميكانيكية، التي تعبر عن قدرة الآلة على زيادة القوة المبذولة أو تغيير اتجاهها لتسهيل أداء العمل. تساعد معرفة الفائدة الميكانيكية على اختيار الآلة المناسبة لتحقيق أقصى كفاءة وتقليل الجهد المبذول. وفي هذا المقال في موقع مفاهيم نتعرف على حل سؤال عندما تعمل الألة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية، تابعونا.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• عندما تعمل الألة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية تساوي 0 تساوي 1 أكبر من 1 أصغر من 1 ؟
  • تعريف الفائدة الميكانيكية (Mechanical Advantage – MA)
  • معنى أن MA > 1
  • العلاقة العملية

عندما تعمل الألة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية تساوي 0 تساوي 1 أكبر من 1 أصغر من 1 ؟

الإجابة هي: أكبر من 1

الفائدة الميكانيكية هي مقياس لقدرة الآلة على تضخيم القوة التي يُطبقها الشخص أو أي مصدر آخر للقوة. ببساطة، إذا كانت الآلة تجعل المهمة أسهل عن طريق زيادة القوة التي يتم تطبيقها، فإن الفائدة الميكانيكية لهذه الآلة تكون أكبر من 1.

شرح مبسط

• تخيل أنك تريد رفع جسم ثقيل. إذا حاولت رفعه بيديك مباشرة، ستحتاج إلى بذل قوة كبيرة جدًا.
• باستخدام رافعة أو بكرة: القوة المطلوبة أقل بكثير لرفع نفس الجسم.
• الفائدة الميكانيكية هنا تعني: الآلة تضخم القوة الأصلية، مما يجعل العمل أسهل وأقل جهدًا.
• بمعنى آخر، عندما تكون الفائدة الميكانيكية أكبر من 1، فإن الآلة تساعدك على رفع قوة أكبر باستخدام جهد أقل.

تعريف الفائدة الميكانيكية (Mechanical Advantage – MA)

الفائدة الميكانيكية هي مقياس لكيفية مساعدة الآلة على تسهيل العمل، ويتم حسابها بالعلاقة:

MA= القوة الناتجة على الحمل / القوة المبذولة

• إذا كانت MA > 1: الآلة تزيد القوة المبذولة، أي أن الشخص يبذل قوة أقل للحصول على قوة أكبر على الحمل.
• إذا كانت MA = 1: الآلة لا تزيد القوة، لكنها قد تغير اتجاه القوة لتسهيل العمل.
• إذا كانت MA < 1: الآلة تقل القوة لكنها تزيد المسافة أو السرعة التي يتحرك بها الحمل.

معنى أن MA > 1

عندما تقول أن الآلة تزيد القوة التي يؤثر بها الشخص، فهذا يعني:

• القوة الناتجة على الحمل أكبر من القوة المبذولة.
• الشخص يبذل جهدًا أقل بينما تتحقق نتيجة أكبر.

غالبًا يحدث هذا في آلات مثل:

• الرافعة الطويلة: رفع أحجار ثقيلة بقوة أقل.
• المفك أو الزردية: زيادة القوة المطبقة على المسامير أو الصواميل.
• العجلة والمحور: زيادة القوة عند دوران المحور مقارنة بالقوة المبذولة على العجلة.

العلاقة العملية

مثال: رفع حجر يزن 100 كغ باستخدام رافعة:

• القوة المطلوبة مباشرة باليد = 20 كغ
• القوة الناتجة على الحجر = 100 كغ
• MA = 100 ÷ 20 = 5 (أكبر من 1)
• هذا يعني أن الآلة جعلت القوة المبذولة أقل 5 مرات من القوة التي أثرت على الحمل.