كيفية قياس القوة
الفعل الذي يحدث تغييرا في سرعة أو اتجاه الكائن أو دورانه يعرف بالقوة، ويمكن أن تسرع الأشياء عن طريق السحب أو الدفع. وقد حدد إسحاق نيوتن العلاقة بين القوة والكتلة والتسارع في قانونه الثاني للحركة، الذي يقول إن قوة الجسم هي ناتج ضرب كتلته في تسارعه. إذا كنت ترغب في معرفة كيفية قياس القوة، فقط اتبع هذه الخطوات واستخدم جهاز استشعار رقمي لقياس القوة
: تعرف القوة أيضا باسم كمية قادرة على تغيير حجم أو شكل أو حركة كائن، وهي كمية متجهة باتجاه وحجم محددين. وفي النظام الدولي للوحدات، يتم قياس حجم القوة بوحدات تسمى نيوتن، وفي النظام البريطاني / الأمريكي يتم قياسها بالرطل. إذا كان الجسم في حالة حركة، يمكن قياس طاقة هذه الحركة باعتبارها زخم الجسم، مثل اختبارات التحمل العضلي، ويتم حسابها باستخدام كتلة الجسم وسرعته. إذا كان الجسم حرا في الحركة، فإن تأثير القوة سيؤدي إلى تغيير سرعة الجسم.
طرق قياس القوة
مثل طرق قياس القوة العضلية، فهم العلاقة بين القوة والكتلة والتسارع
- تعتمد قوة الجسم ببساطة على كتلته وتسارعه.
- يمكن تحديد هذه العلاقة بالصيغة التالية: القوة = الكتلة × التسارع.
لابد ان تضع في اعتبارك ما يلي :
- الوحدة القياسية للكتلة هي كيلوجرام.
- الوحدة القياسية للتسارع م / ث 2.
- تتمثل الوحدة القياسية للقوة في النيوتن (N)، وهي وحدة عددية مشتقة. 1N = 1 كجم × 1 م/ث
قياس كتلة جسم معين
- كتلة الجسم هي الكمية من المادة التي يحتوي عليها.
- لا يتغير الكتلة الجسمية أبدًا، بغض النظر عن الكوكب الذي يتواجد عليه، فعلى الرغم من تأثر الوزن بقوة الجاذبية، إلا أن الكتلة تبقى ثابتة على الأرض وعلى القمر على حد سواء.
- في النظام المتري، يمكن التعبير عن الكتلة بالجرام أو الكيلوجرام.
- لنفترض أن الشيء الذي نتعامل معه هو شاحنة بوزن 1000 كجم
- يمكن حساب كتلة الجسم المحدد عن طريق وضعه على ميزان ثلاثي الأشعة أو ميزان مزدوج، وسيتم حساب هذه الكتلة بالكيلوجرام أو الجرام.
- في لغة الإنجليزية، يمكن التعبير عن الكتلة بوحدة الجنيه.
- نظرًا لأنه يمكن التعبير عن القوة بالجنيه، فقد تم تصميم مصطلح `وزن الجنيه` لتمييز استخدامه.
- على الرغم من ذلك، إذا كانت الكتلة معروضة بالجنيه في النظام الإنجليزي، فمن الأفضل تحويلها إلى النظام المتري.
- إذا كنت تعرف كتلة جسمك بالجنيه، يمكنك ضربها في 0.45 للحصول على الكتلة بالكيلوجرام.
قياس تسارع الجسم
- في الفيزياء، يتم تعريف التسارع على أنه تغيير في السرعة، والتي تعرف بأنها السرعة في اتجاه معين لكل وحدة زمنية.
- بالإضافة إلى التعريف الشائع للتسارع كتسارع، يمكن أيضًا أن يشير إلى استمرار الجسم في الحركة أو تغيير اتجاهه.
- تماماكما يمكن قياس السرعة باستخدام عداد السرعة، يتم قياس التسارع باستخدام مقياس التسارع.
- فلنفترض أن تسارع شاحنتنا التي يبلغ وزنها 1000 كجم هو 3 متر في الثانية المربعة.
- في نظام القياس المتري، يتم التعبير عن السرعة بوحدة السنتيمتر في الثانية أو المتر في الثانية، ويتم التعبير عن التسارع بوحدة السنتيمتر في الثانية المربعة أو المتر في الثانية المربعة.
في النظام الإنجليزي، يُستخدم قدم في الثانية كوحدة لقياس السرعة، وبالتالي يمكن التعبير عن التسارع بوحدة القدم في الثانية المربعة.
اضرب كتلة الجسم في تسارعه
- تُمثل هذه القيمة القوة، ويمكنك إدخال الأرقام المعروفة في المعادلة لتحديد قوة الجسم.
- تذكر أن تشير إجابتك بوحدة نيوتن (Ns). (6)
- القوة = كتلة العجلة س
- القوة = 1000 كجم × 3 م / ث²
- القوة = 3000N
الاجهزة المستخدمة في قياس القوة
مقياس القوة هو أداة صغيرة لقياس القوة ومعروف بـ `مقياس الدفع والسحب` أو `مقياس الشد والدفع`. يقيس مقياس القوة القوة في الدفع (الضغط) والسحب (الشد)، ولكنه يقيس أيضا نقاط القوة المختلفة مثل الالتصاق وقوة التقشير ومعامل الاحتكاك والمزيد. يمكن استخدام مقياس القوة بسهولة كأداة قياس محمولة باليد أو كقياس دقيق للقوة مع حامل اختبار مخصص (لمزيد من التفاصيل حول كيفية استخدام مقياس القوة ، انظر `القياس باستخدام مقياس القوة`).
تنقسم مقاييس القوة تقريبًا إلى نوعين: يشمل مقياس القوة الرقمي خلية تحميل مضمنة، ويحتوي على آلية زنبركية لقياس القوة الميكانيكية. وهناك مجموعة واسعة من مقاييس القوة المتاحة لتلبية احتياجات الاختبار المختلفة، ويمكن الاطلاع على تفاصيل المقاييس الخاصة بالقوة المتاحة لدينا أدناه.
اجهزة قياس القوة الميكانيكية
- يعتبر مقياس القوة الميكانيكية مقياس قوة من النوع التناظري يستخدم آلية زنبركية، ويُعرف أيضاً باسم `مقياس الدفع والسحب`
- يتميز مقياس القوة الميكانيكية بسهولة الاستخدام لأنه متين ولا يحتاج إلى بطارية.
- يمكنك أيضًا استخدام القوة بشكل مستمر وقراءة نقل القوة بسهولة من خلال عرض حركة المؤشر.
- يمكن استخدام مقياس المقاومة الميكانيكية كمقياس بسيط محمول باليد أو كمقياس دقيق للمقاومة مع مقعد اختبار مخصص.
- ليس مناسبًا استخدام مقياس القوة الميكانيكية للاختبارات المدمرة أو الصدمات، وبدلاً من ذلك، يُوصى باستخدام مقياس قوة رقمي لهذه الاختبارات.
مقياس القوة الرقمية
- جهاز مقياس القوة الرقمي هو جهاز يستخدم لقياس القوة، ويحتوي على خلية تحميل بداخله. يعرض مقياس القوة الرقمي القياس الرقمي لتقليل أخطاء قراءة النتائج التي يمكن أن تحدث بسبب القراءة البشرية ويزيد من دقة التكرار.
- يتيح لك مقياس القوة الرقمية إدارة البيانات باستخدام جهاز الكمبيوتر بسهولة أكبر وبتفصيل أكثر، مما يسمح لك بتحليل البيانات بشكل أفضل. بالإضافة إلى ذلك، يتميز مقياس القوة الرقمية بوظائف مفيدة مثل عرض نتائج الأخطاء والتحكم في الذاكرة الداخلية وغيرها لتحسين كفاءة القياس.
- هناك مجموعة واسعة من مقاييس القوة الرقمية المتاحة، بدءًا من المقاييس البسيطة الأساسية لقياس الذروة وحتى المقاييس المتقدمة لنتائج الاختبار
اجهزة القوة الأخرى
تم تخصيص عدادات المقاومة الأخرى لاختبارات المقاومة المخصصة، وتم تصميم مقياس قوة العضلات لقياس قوة العضلات وتحليل مهام العمل (اختبار حمل العمل)، ويمكن استخدامه لتقييم الأداء وسلامة عبء العمل
جهاز قياس قوة العضلات
مقياس قوة العضلات هو مجموعة تحتوي على مقياس القوة والمقابض والمنصات، مثل جهاز الديناموميتر، وتم تصميمه لقياس قوة العضلات وتحليل الأداء الوظيفي (اختبار عبء العمل).