علوم تجربی نهم صفحه 103 - خود را بیازمایید
با توجه به تعریف مزیت مکانیکی، جدول زیر را دربارهٔ مزیت مکانیکی ماشینهای شکل ۱۴، کامل کنید.
| | شکل (الف) | شکل (ب) | شکل (پ) |
| :--- | :---: | :---: | :---: |
| اندازهٔ نیروی محرک | $50 \text{N}$ | $50 \text{N}$ | $50 \text{N}$ |
| اندازهٔ نیروی مقاوم | $50 \text{N}$ | ...... | $150 \text{N}$ |
| مزیت مکانیکی | ...... | $2$ | ...... |
پاسخ تشریحی و گام به گام علوم تجربی نهم صفحه 103 - خود را بیازمایید
برای حل این جدول، ابتدا باید فرمول اصلی **مزیت مکانیکی** ($A$) را یادآوری کنیم که طبق متن کتاب عبارت است از نسبت نیروی مقاوم ($F_2$) به نیروی محرک ($F_1$):
$$A = \frac{F_2}{F_1}$$
حالا مرحله به مرحله برای هر شکل محاسبات را انجام میدهیم:
**۱. تحلیل شکل (الف):**
در این شکل نیروی محرک $50$ نیوتون و نیروی مقاوم نیز $50$ نیوتون است.
$$A = \frac{50}{50} = 1$$
بنابراین مزیت مکانیکی این ماشین **۱** است. (این سیستم تنها جهت نیرو را تغییر میدهد).
**۲. تحلیل شکل (ب):**
در اینجا مزیت مکانیکی عدد $2$ داده شده و نیروی محرک $50$ نیوتون است. برای یافتن نیروی مقاوم:
$$2 = \frac{F_2}{50} \Rightarrow F_2 = 2 \times 50 = 100 \text{N}$$
پس اندازه نیروی مقاوم در ستون وسط **$100 \text{N}$** است.
**۳. تحلیل شکل (پ):**
در این ستون نیروی محرک $50$ نیوتون و نیروی مقاوم $150$ نیوتون میباشد.
$$A = \frac{150}{50} = 3$$
بنابراین مزیت مکانیکی برای شکل پ برابر با **۳** است.
**جدول نهایی به صورت زیر تکمیل میشود:**
| | شکل (الف) | شکل (ب) | شکل (پ) |
| :--- | :---: | :---: | :---: |
| اندازهٔ نیروی محرک | $50 \text{N}$ | $50 \text{N}$ | $50 \text{N}$ |
| اندازهٔ نیروی مقاوم | $50 \text{N}$ | **$100 \text{N}$** | $150 \text{N}$ |
| مزیت مکانیکی | **$1$** | $2$ | **$3$** |