مطالب کمک درسی برای تدریس پودمان کاربا فلز کاروفناوری هشتم
آشنایی با مفاهیم اساسی و اصلی مکانیک در صنعت
مفاهيم پايه
ایستایی:به پيرامون خود نگاه کنيد درختان، ساختمان ها، تجهيزات وحتی قاب عکس روی ديوار همه درحالتی پايدار قرار دارند و تا وقتی که تعادل خود را حفظ کنند پايدار باقی می مانند. ساختمانی که در مجاورتش خاکبرداری غيراصولی انجام شده باشد ممکن است تعادل خود را از دست بدهد و فرو بريزد.
ايستايی به بررسی شرايط تعادل و نيروها در اجساممی پردازد.
طول:طول اندازه يک خط در راستای مستقيم يا منحنی است. برای نمونه قطِر يک دايره طولِ خط مستقيمی است که دايره را به دو قسمت مساوی تقسيم می کند يا محيطِ دايره طولِ پيرامون آن است. واحد اندازه گيری طول در دستگاه بين المللی يکاها متر (m) است. البته برای اندازه گيری طول از يکاهای ديگری مانند ميلی متر (mm)، سانتی متر (cm) واينچ (in) نيز استفاده می شود.
سطح:سطح اندازه دو بعدی يک شکل هندسی يا رويه يک جسم است. شکل هندسی ممکن است تخت يا خميده باشد. يکای اندازه گيری سطح متر مربع است. ولی برای اندازه گیری سطوح بسیار بزرگ از کیلومتر مربع و سطوح کوچک از سانتی متر مربع و شطوح خیلی کوچک از میلیمتر مربع استفاده می شود.
حجم:اندازه سه بعدی يا فضايی که توسط يک ماده اشغال شده است حجم ناميده می شود. مانند مقدار آبی که در يک مخزن ذخيره وجود دارد. يکای اندازه گيری حجم مترمکعب - سانتی متر مکعب و میلیمتر مکعب است
نيرو:به هرگونه عملی که بر روی جسمی انجام شود و در آن تمايل به جابه جايی يا تغيير سرعت حرکت يا تغيير شکل و اندازه را سبب شود، نيرو می گويند. به نيرويی که از اثر گرانش زمين بر جرم مواد ايجاد می شود وزن می گويند. وزن اجسام را با حرف W نشان می دهند. نيرو معمولاً به صورت کششی يا فشاری است مانند فشار دادن يک جسم با دست يا کشيدن آن با طناب.پرکاربردترين واحد اندازه گيری نيرو (N) نيوتن است.
فشار:نيروی خارجی وارد شده بر واحد سطح، فشار ناميده می شود، مانند فشار آب که به ديواره سدها وارد می شود. واحد اندازه گيری فشار پاسکال (Pa) است.
جرم:به مقدار مادهٔ موجود در يک جسم، جرم می گويند. واحد انداز ه گيری جرم کيلوگرم (kg) است.
چگالی:چگالی جرم واحد حجم ماده است. برای نمونه يک سانتی متر مکعب آهن 8/7 گرم وزن دارد. می گوييم چگالی آهن 8/7 گرم بر سانتی متر مکعب است واحد اندازه گيری چگالی کيلوگرم بر متر مکعب است.
جسم صلب:وقتی در مقابل اعمال نيرو، اندازه و شکل جسم تغيير نکند، می گوييم جسم صلب است. جسم صلب در مقابل اعمال نيرو، تغيير شکل و اندازه نمی دهد
گشتاور:به اثر چرخشی نيرو، حول يک نقطه معين گشتاور می گويند. عمل يک تسمه بر روی پولی که باعث چرخيدن آن می شود گشتاور است. همچنين اگر يک گچ تحرير را از دو انتها بگيريد و دستانتان را در دو جهت مخالف بپيچانيد، گشتاوری به وجود می آيد که باعث چرخيدن و احتمالاً شکستن گچ می شود. واحدگشتاور نيوتن متر (N.m) می باشد.
کار:اگر نيرويی بر جسمی وارد شود و آن را به حرکت درآورد، کار انجام شده است. وقتی کار انجام می شود، انرژی از نوعی به نوع ديگر تبديل می شود.
توان:انرژی تبديل شده يا کار انجام شده در واحد زمان، توان ناميده می شود. واحد اندازه گيری توان، وات (W) می باشد. برای نمونه برای بالابردن يک آسانسور مقدار مشخصی انرژی لازم است. که يک الکتروموتور با توان 5 kW می تواند اين کار را انجام دهد اما يک الکتروموتور 20 kW اين کار را چهار بار سريع تر انجام می دهد.