一 いち 架 か 車 くるま 嘅
偈 げ ;
車 しゃ 係 がかり 一種常見嘅機械,而一架車本身又由多部機械組成。
機械 きかい gei1 haai6 (英文 えいぶん :machine ;希 まれ 臘文 :μηχανή ,mechane [ 1] ),粵文 又 また 有 ゆう 叫 さけべ 機器 きき gei1 hei3 或 ある 者 もの 簡稱機 き gei1 ,定義 ていぎ 上 うえ 係 がかり 指 ゆび 某 ぼう 一啲特定類型嘅結構 けっこう :一部機械具有唔曉郁嘅部份同曉郁嘅部份,重點 じゅうてん 特徵 とくちょう 係 がかり 能 のう 夠產生 せい 、轉變 てんぺん 、或 ある 者 もの 運用 うんよう 機械 きかい 能 のう (指令 しれい 啲物件 ぶっけん 郁 いく 動 どう 嘅能 のう 量 りょう ),並 なみ 且用呢啲機械 きかい 能 のう 達 たち 到 いた 某 ぼう 一 いち 啲特定 とくてい 嘅目的 もくてき [ 2] 。一部 いちぶ 機械 きかい 會 かい 有 ゆう :
功 こう 率 りつ 來 らい 源 みなもと ,可 か 以係人類 じんるい 同 どう 馬 うま 等 とう 嘅動物 どうぶつ ,又 また 可 か 以係風 ふう 同 どう 水 みず 等 ひとし 自然 しぜん 物體 ぶったい 所 しょ 施 ほどこせ 嘅力 ちから ;
部 ぶ 機 き 械內部會 ぶかい 有 ゆう 某 ぼう 啲機 き 制 せい ,機 き 制 せい 將 はた 呢啲 input 變成 へんせい 其設計 せっけい 者 しゃ 想 おもえ 要 よう 嘅 output ;
呢啲輸出 ゆしゅつ 跟住可 か 以做一啲有用嘅工作[ 註 1] 。
舉個例 れい 子 こ 說明 せつめい ,好 こう 似 に 係 がかり 一 いち 個 こ 電 でん 摩 ま 打 だ 噉,個 こ 摩 ま 打 だ 會 かい 由 ゆかり 電 でん 嗰度攞功率 りつ (input),跟住佢內部 ぶ 嘅有一啲特殊設計嘅部件(機 き 制 せい ),令 れい 到 いた 佢每逢收到 いた 電 でん 能 のう 量 りょう ,就會某 ぼう 啲部位 い 旋轉 せんてん (output),而呢個 こ 旋轉 せんてん 嘅部位 い 如果(例 れい 如)駁落去個 こ 車 くるま 轆 嗰度,就可以用嚟驅動 くどう 一 いち 架 か 車 くるま (用途 ようと )。再 さい 廣義 こうぎ 上 じょう 啲噉睇嘅話 ばなし ,機械 きかい 呢隻詞 し 唔只包 つつみ 呢啲力學 りきがく 結構 けっこう ,仲 なか 可 か 以包埋 うめ 一啲運作嗰時主要產生、轉變 てんぺん 或 ある 者 もの 運用 うんよう 機械 きかい 能 のう 以外 いがい 嘅能量 りょう 做嘢嘅結構 けっこう ,例 れい 如電腦 でんのう 噉,就係一啲以非力學方式做運算 うんざん 嘅機械 きかい [ 3] [ 4] 。
機械 きかい 可 か 以好簡單 かんたん ,又 また 可 か 以好複雜 ふくざつ :六 ろく 大 だい 簡單 かんたん 機械 きかい 包括 ほうかつ 咗六款最基礎嘅機械,例 れい 如係槓桿 同 どう 輪 わ 軸 じく 等 ひとし ,呢啲機械 きかい 雖然簡單 かんたん ,但 ただし 就能夠明顯 あらわ 噉令人 じん 用 もちい 更 さら 少 しょう 嘅力做更多 た 嘅嘢 ;另一方面 ほうめん ,廿 にじゅう 一世紀嘅機械可以複雜得好交關,例 れい 如汽車 しゃ 、船 ふね 、飛 ひ 機 き 、家 いえ 用 よう 電器 でんき 同 どう 埋 うめ 係 がかり 工廠 こうしょう 嘅機械 きかい 呀噉,呢啲機械 きかい 有 ゆう 好 こう 多 た 組成 そせい 部 ぶ 份,有 ゆう 啲甚至 いたり 會 かい 內置埋 うめ 感應 かんおう 器 き 同 どう 電腦 でんのう ,識監察 かんさつ 自己 じこ 做緊嘅工作 こうさく 係 がかり 咪順利 り 進行 しんこう 緊,或 ある 者 もの 做一啲好繁複-人手 ひとで 做唔嚟-嘅運算 うんざん 。呢啲各 かく 式 しき 各樣 かくよう 嘅機械喺各種 かくしゅ 行 ぎょう 業 ぎょう 當 とう 中 ちゅう 都 と 扮 ふん 演 えんじ 咗不可 ふか 或 ある 缺 かけ 嘅角色 しょく [ 5] [ 6] 。
簡單 かんたん 機械 きかい (simple machine)顧名思 おもえ 義 よし ,係 かかり 最 さい 簡單 かんたん 嗰幾種 しゅ 機械 きかい 。早 さ 喺公元 もと 前 まえ 2 世紀 せいき ,古希 こき 臘數學 すうがく 家 か 阿 おもね 基 もと 米 まい 德 とく (Archimedes)經 けい 已 やめ 有 ゆう 喺度思考 しこう 「機械 きかい 嘅組成 そせい 元素 げんそ 」嘅諗頭 あたま ,佢認為 ため 槓桿、滑 すべり 輪 わ 、同 どう 螺旋 らせん 係 がかり 最 さい 簡單 かんたん 嘅機械 きかい ,而且用 よう 呢三隻機械就可以砌嗮所有「可能 かのう 存在 そんざい 嘅機械 きかい 」出 だし 嚟,而佢及後嘅古希 こき 臘思想家 しそうか 仲 なか 有 ゆう 對 たい 佢嘅諗法做添加 てんか [ 7] 。打 だ 後 ご 19 世紀 せいき 德 とく 國 こく 機械 きかい 工程 こうてい 師 し 法 ほう 蘭 らん 斯·烏 がらす 勞 ろう 斯 (Franz Reuleaux)研究 けんきゅう 咗 800 種 しゅ 基本 きほん 嘅機械 きかい [ 8] ,佢指出 で ,古典 こてん 嘅簡單 かんたん 機械 きかい 可 か 以分做槓桿、滑 すべり 輪 わ 、輪 わ 軸 じく [ 註 2] 、鈄面、楔 くさび 同 どう 螺旋 らせん 六 ろく 種 しゅ [ 9] 。
簡單 かんたん 機 き 械嘅共通 きょうつう 點 てん 係 がかり 冇任何 なん 識郁嘅組成 そせい 部 ぶ 份,主要 しゅよう 用途 ようと 係 がかり 改變 かいへん 一 いち 股 また 力 ちから 嘅方向 ほうこう 或 ある 者 もの 大 だい 細 ほそ [ 10] [ 11] [ 12] :
槓桿 (lever),指 ゆび 一條 いちじょう 剛 つよし 硬 かた [ 註 3] 、其中一個點以某啲方式固定咗嘅長條。如果有 ゆう 股 また 力 りょく 施 ほどこせ 落去枝 えだ 槓桿嘅其中 ちゅう 一 いち 端 はし ,另外一端就會有股向相反方向嘅力。現 げん 實例 じつれい 子 こ 有 ゆう 單車 たんしゃ 嘅手柄 てがら -一個踩單車嘅人能夠用手施力落去個手柄度,令 れい 到 いた 單車 たんしゃ 嘅前轆轉向 てんこう 。
輪 わ 軸 じく (wheel and axle)由 よし 一 いち 個 こ 轆 同 どう 一 いち 條 じょう 軸 じく 組成 そせい ,呢兩個 りゃんこ 元 もと 件 けん 之 の 間 あいだ 通常 つうじょう 靠 もたれ 啤令 或 ある 者 もの 鉸 接 せっ 住 じゅう ,當 とう 枝 えだ 軸 じく 轉 うたて 嗰陣,個 こ 轆就會 かい 跟住轉 てん 。現 げん 實例 じつれい 子 こ 有 ゆう 車 くるま 轆同 どう 埋 うめ 多種 たしゅ 嘅交通 こうつう 工具 こうぐ 嘅轆。
滑 すべり 輪 わ (pulley),指 ゆび 用 よう 個 こ 轆嚟帶 たい 動 どう 繩 なわ 或 ある 者 もの 纜 ともづな 等 とう 嘅長條 じょう ,當 とう 個 こ 轆旋轉 せんてん 嗰時,能 のう 夠令到 いた 接 せっ 駁咗喺條繩 なわ 或 ある 者 もの 纜 ともづな 上面 うわつら 嘅物體 たい 郁 いく 動 どう -由 よし 旋轉 せんてん 嘅力嗰度產 さん 生直 きすぐ 線 せん 嘅郁動 どう 。現 げん 實例 じつれい 子 こ 有 ゆう 纜 ともづな 車 しゃ 嘅絞盤 ばん 筒 とう -喺纜車 しゃ 行 ぎょう 駛嘅兩個 りゃんこ 點 てん 嘅尾端 はし 嗰度各 かく 有 ゆう 一個滑輪帶動一條鋼纜,而當兩個 りゃんこ 滑 すべり 輪 わ 旋轉 せんてん 嗰時,吊 つるし 喺條鋼 こう 纜 ともづな 上 じょう 嘅列車 しゃ 就會跟住郁 いく [ 13] 。
斜面 しゃめん 即 そく 係 かかり 打 だ 斜 はす 咗嘅平面 へいめん ,可 か 以幫人 じん 用 よう 少 しょう 啲力將 しょう 一件物體由低位移上去高位嗰度。
楔 くさび (wedge),橫 よこ 切 きり 面 めん 形狀 けいじょう 呈 てい 三角形 さんかっけい ,一邊闊一邊尖,兩個 りゃんこ 側 がわ 邊 あたり 都 と 係 がかり 斜面 しゃめん 。當 とう 尖 とんが 嗰面撞落去一 いち 樣 よう 嘢嗰度 ど ,就比較 ひかく 容易 ようい 將 すすむ 樣 さま 嘢破開 ひらき 兩邊 りょうへん 。斧 おの 頭 あたま 嘅頭就係一 いち 個 こ 典型 てんけい 嘅楔[ 14] 。
螺旋 らせん 係 かかり 指 ゆび 一枝有螺旋條紋嘅桿,當 とう 枝 えだ 桿旋轉 せんてん 嗰陣,就會令 れい 成 なり 枝 えだ 桿向前 まえ 或 ある 者 もの 向後 こうご 郁 いく -將 はた 旋轉 せんてん 嘅力轉 てん 做以直線 ちょくせん 施 ほどこせ 嘅力。螺 にし 絲 いと 就係一 いち 個 こ 典型 てんけい 嘅螺旋 らせん [ 15] 。
簡單 かんたん 機 き 械嘅圖解 ずかい 輪 わ 軸 じく ;例 れい 子 こ :車 くるま 轆
輪 わ 軸 じく ;例 れい 子 こ :車 くるま 轆
滑 すべり 輪 わ ;例 れい 子 こ :纜 ともづな 車 しゃ
滑 すべり 輪 わ ;例 れい 子 こ :纜 ともづな 車 しゃ
鈄面;例 れい 子 こ :用 よう 嚟俾輪 わ 椅上 うえ 落嘅鈄面
楔 くさび ;例 れい 子 こ :斧 おの 頭 あたま
楔 くさび ;例 れい 子 こ :斧 おの 頭 あたま
螺旋 らせん ;例 れい 子 こ :螺 にし 絲 いと
螺旋 らせん ;例 れい 子 こ :螺 にし 絲 いと
簡單 かんたん 機械 きかい 曾經俾人認 みとめ 為 ため 係 がかり 所有 しょゆう 機 き 械嘅基本 きほん 組成 そせい 元素 げんそ ,所有 しょゆう 複雜 ふくざつ 嘅機械都係 がかり 由 よし 簡單 かんたん 機械 きかい 組成 そせい 嘅,例 れい 如單車 しゃ 就用咗槓桿(個 こ 手柄 てがら )、輪 わ 軸 じく (兩個 りゃんこ 轆)同 どう 埋 うめ 滑 すべり 輪 わ (條 じょう 單車 たんしゃ 鏈 )嘅原理 げんり ,而好似 に 單車 たんしゃ 呢啲由 よし 多種 たしゅ 簡單 かんたん 機械 きかい 砌 みぎり 出 で 嚟嘅機械 きかい 有 ゆう 陣 じん 時 じ 會 かい 俾人稱 にんしょう 為 ため 複 ふく 合 あい 機械 きかい (compound machine)。不 ふ 過 か 現代 げんだい 工程 こうてい 學 がく 經 けい 已 やめ 得知 とくち ,齋 とき 靠 もたれ 呢六種簡單機械係唔足以砌嗮所有現代機械出嚟嘅[ 3] [ 16] 。
機械 きかい 嘅主要 しゅよう 價 か 值在於佢哋能夠幫人類 じんるい 「用 もちい 少 しょう 啲力做多啲嘢 」。一架機械會受到一股力,並 なみ 且向一 いち 個 こ 負荷 ふか 力 りょく 作 さく 功 こう ,如果忽 ゆるがせ 略 りゃく 摩擦 まさつ 力 りょく 所 ところ 引致 いんち 嘅作功 こう 流失 りゅうしつ ,「作用 さよう 力 りょく 施 ほどこせ 嘅作功 こう 」會 かい 等 とう 如「負荷 ふか 力 りょく 受嘅作 さく 功 こう 」,但 ただし 係 かかり 喺現實 げんじつ 世界 せかい ,前者 ぜんしゃ 基本 きほん 上 じょう 實 じつ 會 かい 細 ほそ 過 か 後者 こうしゃ ,而作用 よう 力 りょく 同 どう 負荷 ふか 力 りょく 之 の 間 あいだ 嘅比例 ひれい 就係所謂 いわゆる 嘅機械 きかい 效 こう 益 えき (mechanical advantage,簡稱 MA),即 そく 係 がかり 話 ばなし [ 10] :
M
A
=
F
o
F
i
{\displaystyle MA={\frac {F_{o}}{F_{i}}}}
,
當 とう 中 なか
F
o
{\displaystyle F_{o}}
係 かかり 負荷 ふか 力 りょく 所 しょ 受嘅力 りょく ,而
F
i
{\displaystyle F_{i}}
係 かかり 施 ほどこせ 嘅力。
用 よう 比較 ひかく 似 に 日常 にちじょう 用語 ようご 嘅語言 げん 嚟講:一個人空手做嘢會有一個作功同相應嘅機械效益,而佢用 よう 一件機械做嘢都會有一個作功同相應嘅機械效益;一件簡單機械要有人肯用,佢最起 おこり 碼要能 のう 夠令個人 こじん 做嘢嘅機械效益 えき 提 つつみ 升 ます (用 よう 嗰件簡單 かんたん 機械 きかい 做嘢機械 きかい 效 こう 益 えき 要 よう 高 だか 過 か 空手 からて 做嘢);舉個例 れい ,有 ゆう 個 こ 工 こう 人 じん 要 よう 㧬 ung2 郁 いく 一 いち 件 けん 貨物 かもつ ,佢可以空手 しゅ 㧬,噉做佢會向 こう 件 けん 貨物 かもつ 施 ほどこせ 力 りょく ,令 れい 件 けん 嘢郁(件 けん 貨同地面 じめん 之 の 間 あいだ 嘅摩擦 まさつ 力 りょく 係 がかり 負荷 ふか ),噉做會 かい 有 ゆう 個 こ 機械 きかい 效 こう 益 えき ;另一方面 ほうめん ,佢又可 か 以擺啲轆喺件貨物 かもつ 下面 かめん ,再 さい 㧬郁件 けん 貨,重點 じゅうてん 係 がかり 喺有轆(一種 いっしゅ 簡單 かんたん 機械 きかい )嘅情況 きょう 下 か ,佢可以用更 さら 少 しょう 嘅力嚟㧬郁 いく 件 けん 貨-機械 きかい 效 こう 益 えき 高 だか 咗,所以 ゆえん 轆呢種 しゅ 機械 きかい 會 かい 有人 ゆうじん 肯用(即 そく 係 がかり 莊 そう 子 こ 所 ところ 講 こう 嘅「用 よう 力 りょく 甚寡而見功 こう 多 た 」[ 17] )。一 いち 件 けん 設計 せっけい 優良 ゆうりょう 嘅機械 きかい 會 かい 能 のう 夠令用 よう 佢做嘢嘅機械 きかい 效 こう 益 えき 有 ゆう 咁大得 とく 咁大,而一部 いちぶ 複 ふく 合 あい 機械 きかい 嘅機械效益 えき 係 がかり 佢每個 こ 組成 そせい 部 ぶ 件 けん 各自 かくじ 嘅機械效益 えき 乘 じょう 埋 うめ 一齊得出嘅數[ 18] [ 19] 。
要用 ようよう 數學 すうがく 模型 もけい 模擬 もぎ 一 いち 個 こ 機械 きかい 系統 けいとう 嗰陣時 じ ,工程 こうてい 師 し 好 こう 多 た 時 じ 會 かい 將 はた 組成 そせい 件 けん 機 き 械嘅簡單 かんたん 機械 きかい 視 し 為 ため 運動 うんどう 鏈 (kinematic chain)同 どう 連 れん 桿機構 きこう (linkage),即 そく 係 がかり 當 とう 每 まい 件 けん 簡單 かんたん 機械 きかい 係 がかり 一 いち 件 けん 唔會變形 へんけい 嘅物體 ぶったい ,而每件 けん 嘅形狀 じょう 同 どう 長 ちょう 度 ど 限 げん 制 せい 咗同佢相連 れん 嗰啲部 ぶ 件 けん 嘅郁動 どう 。例 れい 如想像 そうぞう 圖 ず 1 入 いれ 面 めん 嗰個連 れん 桿機構 きこう (睇埋平面 へいめん 四 よん 連 れん 桿機構 きこう ),圖 ず 1 件 けん 機構 きこう 包含 ほうがん 三 さん 碌 ろく 槓桿(粗 そ 黑 くろ 線 せん ),槓桿之 の 間 あいだ 嘅係關節 かんせつ 位 い ,其中兩個 りゃんこ 關節 かんせつ 位 い (下面 かめん 有 ゆう 三 さん 角 かく 嘅中空 なかぞら 圓形 えんけい )用 よう 鉸 定 じょう 死 し 咗唔郁 いく 得 え ,而(例 れい 如)如果將 はた 兩 りょう 架 か 機械 きかい 分別 ふんべつ 駁落去個 こ 機構 きこう 淨 きよし 低 てい 郁 いく 得 とく 嗰兩個 りゃんこ 關節 かんせつ 位 い 嗰度,就做到用 よう 其中一架機械嘅郁動帶動另外嗰架郁[ 20] 。
圖 ず 1
圖 ず 1
喺用數學 すうがく 模型 もけい 模擬 もぎ 呢個連 れん 桿機構 きこう 嗰陣,機械 きかい 工程 こうてい 師 し 會 かい 當正 とうせい 嗰幾碌 ろく 槓桿唔會變形 へんけい ,用 もちい 一 いち 個 こ 坐 すわ 標 しるべ 表示 ひょうじ 第 だい 一 いち 個 こ 關節 かんせつ 嘅位置 いち
(
x
1
,
y
1
)
{\displaystyle (x_{1},y_{1})}
,而因為 ため 經 けい 已 やめ 假設 かせつ 咗個連 れん 桿機構 きこう 形狀 けいじょう 同 どう 長 ちょう 度 ど 唔會變 へん ,加 か 埋 うめ 畢氏定理 ていり ,所以 ゆえん 另外嗰一 いち 個 こ 關節 かんせつ 嘅位置 いち
(
x
2
,
y
2
)
{\displaystyle (x_{2},y_{2})}
實 じつ 會同 かいどう
(
x
1
,
y
1
)
{\displaystyle (x_{1},y_{1})}
成 なり 一 いち 個 こ 固定 こてい 嘅幾何 きか 關係 かんけい :
(
y
2
−
y
1
)
2
+
(
x
2
−
x
1
)
2
=
l
2
{\displaystyle (y_{2}-y_{1})^{2}+(x_{2}-x_{1})^{2}=l^{2}}
;
[
1
]
{\displaystyle [1]}
,
當 とう 中 なか
l
{\displaystyle l}
係 かかり 中間 ちゅうかん 條 じょう 桿(零 れい 舍 しゃ 粗 そ 嗰條)嘅長度 ど 。喺假設 かせつ 咗條桿係剛體 ごうたい 嘅情況 きょう 下 か ,
l
{\displaystyle l}
會 かい 係 がかり 一 いち 個 こ 常數 じょうすう 。
噉就有 ゆう 咗一個局部描述成個系統嘅數學模型。當 とう 一個機械工程師手上有咗大量呢啲噉嘅算式,佢就能 のう 夠模擬 もぎ (例 れい 如)「當部 とうべ 機械 きかい 呢個部 ぶ 份喺呢個位置 いち 嗰陣,另外呢個部 ぶ 份會喺乜位置 いち 」等 とう 等 とう ,形成 けいせい 一個能夠精確噉描述部機械嘅運作嘅大數學模型[ 21] [ 22] 。
一隻馬拉緊架馬車;隻 せき 馬 ば 令 れい 到 いた 架 か 馬車 ばしゃ 能 のう 夠郁-即 そく 係 がかり 將 はた 動 どう 能 のう 俾咗架 か 馬車 ばしゃ 。
一部 いちぶ 機械 きかい 要 よう 做嘢,就梗要 よう 消耗 しょうもう 能 のう 量 りょう ,呢啲能 のう 量 りょう 實 じつ 要 よう 由 ゆかり 某 ぼう 啲地方 ちほう 嚟,即 そく 係 がかり 話 はなし 一部機械一定要有個功 こう 率 りつ 來 らい 源 げん -功 こう 率 りつ (power)係 がかり 能 のう 量 りょう 傳 つて 遞總量 りょう 除 じょ 時間 じかん ,所以 ゆえん 反映 はんえい 咗能量 りょう 傳 でん 遞得有 ゆう 幾 いく 快 かい 。個 こ 功 こう 率 りつ 來 らい 源 みなもと 會 かい 以一定嘅功率傳遞能量俾部機械,令 れい 到 いた 部 ぶ 機械 きかい 有能 ゆうのう 量 りょう 做佢要 よう 做嘅工作 こうさく 。功 こう 率 りつ 可 か 以嚟自 じ 好 こう 多 た 嘢[ 2] 。
喺比較 ひかく 原始 げんし 嘅世界 かい ,一部機械嘅功率來源可以係動物 どうぶつ 。好 こう 似 に 馬車 ばしゃ 就係一個好出名嘅例子:一架馬車包括咗多個轆同埋載住乘客嘅車廂等嘅部份,但 ただし 就噉一架馬車喺平地上面係唔識郁嘅,要 よう 有 ゆう 啲嘢俾能量 りょう 佢先得 とく -如果接 せっ 駁一隻馬係架馬車前面,隻 せき 馬 ば 跑嗰陣 じん 會 かい 有 ゆう 股 また 拉 ひしげ 力 りょく 拉 ひしげ 架 か 車 しゃ 向 こう 前 ぜん 郁 いく ,而隻馬 ば 做嘅作 さく 功 こう 會 かい 令 れい 架 か 馬車 ばしゃ 得 え 到 いた 動 どう 能 のう (
E
k
{\displaystyle E_{\text{k}}}
)-
E
k
∝
m
v
2
{\displaystyle E_{\text{k}}\propto mv^{2}}
,
當 とう 中 なか
m
=
{\displaystyle m=}
件 けん 物體 ぶったい 嘅質量 しつりょう ,而
v
=
{\displaystyle v=}
件 けん 物體 ぶったい 嘅速度 そくど (詳 しょう 情 じょう 可 か 以睇吓牛 うし 頓 ひたぶる 力學 りきがく )。喺人類 じんるい 史 し 上 うえ ,人 にん 亦 また 都 みやこ 有 ゆう 試 ためし 過 か 用 よう 牛 うし 等 とう 嘅動物 どうぶつ 拉 ひしげ 郁 いく 啲機械 きかい [ 23] 。
自然 しぜん 環境 かんきょう 當 とう 中 ちゅう 嘅水 みず 同 どう 風 ふう 會 かい 流動 りゅうどう ,而水同 どう 風 ふう 會 かい 郁 いく 動 どう
v
≠
0
{\displaystyle v\neq 0}
,就表示 ひょうじ 佢哋帶 たい 有 ゆう 動 どう 能 のう (
E
k
>
0
{\displaystyle E_{\text{k}}>0}
),而當水流 すいりゅう 或 ある 者 もの 氣流 きりゅう 沖 おき 向 こう 一 いち 件 けん 物體 ぶったい 嗰陣,會 かい 或 ある 多 おお 或 ある 少 しょう 噉令件 けん 物體 ぶったい 跟住郁 いく -想像 そうぞう 一 いち 股 また 水流 すいりゅう ,股 また 水流 すいりゅう 帶 たい 有 ゆう
E
1
{\displaystyle E_{1}}
咁多動 どう 能 のう ,佢跟住 じゅう 撞到阻住佢流動 りゅうどう 嘅障礙 しょうがい 物 ぶつ ,件 けん 障礙 しょうがい 物 ぶつ 原本 げんぽん 係 がかり 唔郁嘅(
E
k
=
0
{\displaystyle E_{\text{k}}=0}
),但 ただし 跟住股 また 水流 すいりゅう 撞到佢嗰陣 じん 將 はた 一部份嘅動能傳俾件障礙物-
撞前:水流 すいりゅう
E
k
=
E
1
{\displaystyle E_{\text{k}}=E_{1}}
,障礙 しょうがい 物 ぶつ
E
k
=
0
{\displaystyle E_{\text{k}}=0}
;
撞後:水流 すいりゅう
E
k
=
E
2
{\displaystyle E_{\text{k}}=E_{2}}
,障礙 しょうがい 物 ぶつ
E
k
=
E
3
{\displaystyle E_{\text{k}}=E_{3}}
,當 とう 中 なか
E
2
<
E
1
{\displaystyle E_{2}<E_{1}}
,而如果 はて 冇能量 りょう 流失 りゅうしつ ,
E
2
+
E
3
=
E
1
{\displaystyle E_{2}+E_{3}=E_{1}}
。
即 そく 係 かかり 話 ばなし 自然 しぜん 環境 かんきょう 當 とう 中 ちゅう 嘅水流 りゅう 同 どう 氣流 きりゅう 係 がかり 一個可能嘅功率來源[ 24] [ 25] 。
想像 そうぞう 以下 いか 呢個設計 せっけい :個 こ 設計 せっけい 用 よう 咗一 いち 個 こ 輪 わ 軸 じく 原理 げんり ,由 よし 一 いち 條 じょう 打 だ 橫 よこ 嘅軸,條 じょう 軸 じく 其中一端駁落去一個能夠旋轉嘅水車 みずぐるま 嗰度,而假設 かせつ 條 じょう 軸 じく 嘅另一 いち 端 はし 固定 こてい 咗,除 じょ 咗旋轉 せんてん 之 の 外 そと 唔會郁 いく ,當 とう 有 ゆう 一股力量夠勁嘅水流流過個水車嗰時,就會俾動能 のう 個 こ 水車 みずぐるま ,令 れい 到 いた 個 こ 水車 みずぐるま 轉 てん 動 どう 。個 こ 工程 こうてい 師 し 跟住可 か 以將呢條曉 あかつき 旋轉 せんてん 嘅輪軸 じく 駁落去 さ 第 だい 部 ぶ 機械 きかい 嗰度,用 よう 由 よし 水流 すいりゅう 嗰度嚟嘅動 どう 能 のう 帶 たい 動 どう 第 だい 部 ぶ 機械 きかい 。喺古代 だい ,啲小村落 そんらく 好 こう 多 た 時 じ 會 かい 用 よう 小型 こがた 嘅水車 しゃ 帶 たい 動 どう 屋 や 企 くわだて 入 いれ 面 めん 嘅細機械 きかい ,而現代 だい 嘅水力 すいりょく 發電 はつでん 都 と 係 がかり 運用 うんよう 咗類似 るいじ 嘅原理 げんり ,用 もちい 有 ゆう 返 かえし 咁上下 じょうげ 勁嘅水流 すいりゅう 嘅能量 りょう 嚟帶動 どう 機械 きかい [ 24] 。
一座 いちざ 水車 みずぐるま 嘅抽象 ちゅうしょう 圖解 ずかい
一座 いちざ 水車 みずぐるま 嘅抽象 ちゅうしょう 圖解 ずかい
風車 かざぐるま 嘅原理 げんり 同 どう 水車 みずぐるま 大同小異 だいどうしょうい ,都 と 係 がかり 運用 うんよう 自然 しぜん 環境 かんきょう 當 とう 中 ちゅう 嘅某啲嘢嘅流動 りゅうどう 嚟帶動 どう 一個曉旋轉嘅輪軸結構,主要 しゅよう 分別 ふんべつ 在 ざい 於風車 しゃ 所 しょ 使用 しよう 嘅係風 ふう 嘅動能 のう :風車 かざぐるま 往往 おうおう 有住 ありずみ 同 どう 水車 みずぐるま 好 こう 相似 そうじ 嘅設計 せっけい ,喺受到 いた 有 ゆう 返 かえし 咁上下 じょうげ 勁嘅風吹 ふぶき 嗰時會 かい 轉 てん ,而呢股 また 轉 てん 動 どう 表示 ひょうじ 股 また 風 ふう 將 はた 動 どう 能 のう 傳 でん 遞咗俾架風車 かざぐるま ,而如果 はて 將 しょう 架 か 風車 かざぐるま 駁落去 さ 第 だい 啲機械 きかい 嗰度,就能夠帶動 どう 第 だい 啲機械 きかい 跟住郁 いく 。風力 ふうりょく 發電 はつでん 都 と 係 がかり 用 よう 咗噉嘅原理 げんり [ 25] 。
現代 げんだい 風力 ふうりょく 發電 はつでん 用 よう 嘅風車 しゃ
現代 げんだい 風力 ふうりょく 發電 はつでん 用 よう 嘅風車 しゃ
一座 いちざ 運 うん 作 さく 緊嘅風車 かざぐるま
一座 いちざ 運 うん 作 さく 緊嘅風車 かざぐるま
喺水車 しゃ 同 どう 風車 かざぐるま 嘅例子 こ 入 いれ 面 めん ,工程 こうてい 師 し 用 よう 咗水同 どう 風 ふう 嘅動能 のう 嚟俾動 どう 能 のう 落部 おちべ 機械 きかい 度 ど ,但 ただし 亦 また 都 みやこ 有 ゆう 方法 ほうほう 可 か 以由非 ひ 動 どう 能 のう 嘅來源 げん 嚟提供 ていきょう 動 どう 能 のう 。熱 ねつ 引擎 就係將 しょう 熱 ねつ 能 のう 轉化 てんか 做動能 のう 嘅引擎,呢種引擎係 がかり 廿 にじゅう 一世紀嘅社會不或可缺,好 こう 多 た 發電 はつでん 廠 しょう 都 と 係 がかり 用 よう 咗將熱 ねつ 能 のう 轉化 てんか 做動能 のう 嚟發電 はつでん 嘅[ 26] ,例 れい 如喺 2014 年 ねん ,美國 びくに 有 ゆう 成 なり 85% 嘅電力 りょく 都 と 係 がかり 靠 もたれ 蒸 ふけ 汽渦輪 わ 產 さん 生 せい 嘅[ 27] 。
想像 そうぞう 以下 いか 噉嘅設計 せっけい :假想 かそう 而家
有 ゆう 一 いち 個 こ 煙 けむり 囪 ,下面 かめん 有 ゆう 一 いち 缸水,缸水下面 かめん 有 ゆう 個 こ 大火 たいか 爐 ろ 煲緊啲水,
個 こ 煙 けむり 囪上少少 しょうしょう 嘅地方 ちほう 有 ゆう 個 こ 渦 うず 輪 わ ,個 こ 渦 うず 輪 わ -好 こう 似 に 水車 みずぐるま 同 どう 風車 かざぐるま 噉-喺有某 ぼう 啲液體 えきたい 或 ある 者 もの 氣體 きたい 流 ながれ 過 か 佢嗰陣 じん 會 かい 轉 てん ,
缸水滾 たぎ 嗰陣,啲水會 かい 變成 へんせい 好 こう 熱 ねつ 嘅水 みず 蒸 ふけ 汽 ,蒸 ふけ 汽會向上 こうじょう 陞,然 しか 後 こう 就會向 こう 個 こ 渦 うず 輪 わ 施 ほどこせ 一 いち 股 また 力 りょく ,只 ただ 要 よう 股 また 力 りょく 夠勁,個 こ 渦 うず 輪 わ 就會轉 てん -跟住同 どう 水車 みずぐるま 以及風車 かざぐるま 同一 どういつ 道理 どうり ,如果將 はた 渦 うず 輪 わ 駁落去 さ 某 ぼう 啲機械 きかい 嗰度,就做到「用 よう 熱 ねつ 能 のう 帶 たい 動 どう 一部 いちぶ 機械 きかい 」嘅效果 こうか 。
廿 にじゅう 一世紀嘅發電廠好多時就係用一啲大規模嘅蒸 ふけ 汽渦輪 わ (steam turbine),利用 りよう 上述 じょうじゅつ 呢個原理 げんり ,由 よし 燒 しょう 煤 すす 炭 ずみ 或 ある 者 もの 核 かく 能 のう 等 とう 嘅熱力 りょく 源 げん 嗰度帶 たい 動 どう 大型 おおがた 渦 うず 輪轉 りんてん 動 どう [ 26] [ 28] 。
一座蒸汽渦輪嘅旋轉件
一部機械仲可以由第部機械帶動:一部蒸汽渦輪嘅旋轉件如果駁落去一部發電 はつでん 機 き (generator;簡單 かんたん 啲講就係能 のう 夠由機械 きかい 能 のう 產 さん 生 せい 電 でん 功 こう 率 りつ 嘅機械 きかい ),就會產 さん 生 せい 電 でん (帶 おび 有 ゆう 若干 じゃっかん 能 のう 量 りょう
E
{\displaystyle E}
),而呢股 また 電 でん 能 のう 夠透過 とうか 電纜 でんらん 傳 つて 遞到去 さ 普通 ふつう 人 じん 嘅屋企 くわだて 嗰度。呢股電 でん 如果通過 つうか 一 いち 個 こ (例 れい 如)電 でん 飯 めし 煲 ,一個普通市民就可以用電流過物體嗰陣時產生嘅熱 ねつ 能 のう 嚟煲飯 めし -人類 じんるい 由 ゆかり 太陽 たいよう 、風 ふう 、水 みず 同 どう 埋 うめ 各種 かくしゅ 燃料 ねんりょう 等 とう 嘅自然 しぜん 來 き 源 げん 嗰度攞能量 りょう (睇吓發電 はつでん 廠 しょう ),而啲機械 きかい 因 いん 為 ため 得 え 到 いた 能 のう 量 りょう 而郁,跟住仲 なか 一部 いちぶ 帶 たい 動 どう 下 か 一部 いちぶ ,形成 けいせい 咗令到 いた 現代 げんだい 社會 しゃかい 能 のう 夠運作 さく 嘅機械 きかい 系統 けいとう [ 29] 。
構件 (elements)係 がかり 複 ふく 合 あい 機械 きかい 最 さい 基本 きほん 嘅組成 そせい 部 ぶ 份,包括 ほうかつ (但 ただし 唔淨只 ただ 有 ゆう )六 ろく 大 だい 簡單 かんたん 機械 きかい ,可 か 以分做幾類 るい :
負 ふ 責 せめ 支 ささえ 撐住部 ぶ 機 き 械嘅結構 けっこう 件 けん (structural component)、
負 ふ 責 せめ 將 しょう 力 りょく 同 どう 能 のう 量 りょう 轉化 てんか 嘅機 き 制 せい (mechanism)、同 どう 埋 うめ
負 ふ 責 せめ 令 れい 個 こ 使用 しよう 者 しゃ 有 ゆう 得 とく 控 ひかえ 制 せい 部 ぶ 機 き 械嘅控 ひかえ 制 せい 器 き 三種 さんしゅ 。
除 じょ 咗噉之 の 外 そと ,架 か 機 き 械嘅形狀 けいじょう 同色 どうしょく 水 みず 都 と 有 ゆう 一定 いってい 作用 さよう ,例 れい 如係話 ばなし 俾個使用 しよう 者 しゃ 知 ち 部 ぶ 機械 きかい 係 がかり 做啲乜嘅(睇人 ひと 因 いん 工程 こうてい )[ 30] 。
機 き 制 せい (mechanism),又 また 或 ある 者 もの 叫 さけべ 「機 き 件 けん 」,係 かかり 指 ゆび 喺一部機械當中將力同能量轉化嘅構件,可 か 以分做齒輪 わ 、輪 わ 系 けい 、凸 とつ 輪 わ 、同 どう 連 れん 杆機構 きこう 等 とう 多種 たしゅ 。呢啲構件共通 きょうつう 點 てん 係 がかり 能 のう 夠改變 かいへん 啲力嘅方向 ほうこう 同 どう 傳 つて 遞能量 りょう ,令 れい 到 いた 部 ぶ 機 き 械嘅 input 同 どう output 之 の 間 あいだ 成 なり 某 ぼう 啲特定 とくてい 嘅關係 かんけい 。喺機械 きかい 工程 こうてい 上 うえ ,常見 つねみ 嘅機制 せい 有 ゆう 以下 いか 呢幾種 しゅ [ 31] :
常見 つねみ 嘅機制 せい
機 き 制 せい
定義 ていぎ
作用 さよう
抽象 ちゅうしょう 圖解 ずかい
現 げん 實例 じつれい 子 こ
齒 は 輪 わ (gear)
有 ゆう 牙 きば 、曉 あかつき 旋轉 せんてん 嘅構造 こうぞう ,通常 つうじょう 但 ただし 唔一定呈大致圓形;可 か 以按形狀 けいじょう 分 ぶん 做好多 た 種類 しゅるい 。而一個由一大柞齒輪連埋一齊形成嘅系統就係所謂嘅輪 わ 系 けい (gear train)[ 32] 。
Input :一 いち 個 こ 旋轉 せんてん ;Output :另一 いち 個 こ 旋轉 せんてん ;用 よう 嚟用部 ぶ 機械 きかい 其中一 いち 個 こ 部 ぶ 份嘅旋轉 せんてん ,帶 おび 動 どう 部 ぶ 機械 きかい 第 だい 啲部份一齊 いっせい 跟住旋轉 せんてん ;用 よう 行 ぎょう 話 はなし 講 こう 嘅話,齒 は 輪 わ 嘅作用 よう 係 がかり 傳 でん 遞力 ちから 臂 ひじ 。
凸 とつ 輪 わ (cam)
一個某一忽凸起咗嘅轆;可 か 以按形狀 けいじょう 分 ぶん 做好多種 たしゅ 。跟住個 こ 凸 とつ 輪 はなわ 郁 いく 嘅打直結 ちょっけつ 構係個 こ 凸 とつ 輪 わ 嘅從 したがえ 動 どう 件 けん (follower),所以 ゆえん 機械 きかい 工程 こうてい 上 じょう 有 ゆう 「凸 とつ 輪 わ 同 どう 從 したがえ 動 どう 件 けん 」(cam and follower)一 いち 詞 し [ 33] 。
Input :一 いち 個 こ 旋轉 せんてん ;Output :一個直線郁動;將 はた 旋轉 せんてん 性 せい 嘅郁動轉 どうてん 化成 かせい 打 だ 直 ちょく 嘅郁動 どう ;當 とう 一個凸輪因為受輪軸等其他部位影響而旋轉嗰陣,會 かい 以一定 いってい 嘅頻 しき 率 りつ 向 こう 一個喺佢側邊嘅直線結構施力,令 れい 到 いた 嗰個直線 ちょくせん 結構 けっこう 以一定頻率進行直線郁動。
連 れん 桿機構 きこう (linkage)
若干 じゃっかん 個 こ 彼此 ひし 之 の 間 あいだ 以關節 かんせつ 位 い 連 れん 咗埋一齊嘅長條;最 さい 常見 つねみ 嘅有平面 へいめん 四 よん 連 れん 桿機構 きこう (four-bar linkage)[ 34] 。
Input :一 いち 個 こ 點 てん 嘅週 しゅう 期 き 性 せい 郁 いく 動 どう ;Output :另一個點嘅週期性郁動; 如果兩個 りゃんこ 構件俾個工程 こうてい 師 し 用 よう 連 れん 桿機構 きこう 連 れん 埋 うめ 咗一齊 いっせい ,假設 かせつ 個 こ 連 れん 桿機構唔變形 へんけい (睇埋剛體 ごうたい ),嗰兩個 りゃんこ 構件之 の 間 あいだ 嘅距離 きょり 同 どう 角度 かくど 會 かい 成 なり 某 ぼう 啲特定 とくてい 不變 ふへん 嘅幾何 なん 關係 かんけい ,例 れい 如如果 はて 有 ゆう 兩個 りゃんこ 構件連 れん 咗喺同 どう 一個連桿機構嘅相鄰關節位,噉假設 かせつ 個 こ 連 れん 桿機構唔變形 へんけい ,兩個 りゃんこ 構件之 の 間 あいだ 嘅距離 きょり 唔會變 へん (睇返算式 さんしき
[
1
]
{\displaystyle [1]}
)。
例 れい 子 こ :平行四邊形 へいこうしへんけい 連 れん 桿
泵 (pump)
用 よう 力 りょく 嚟令流體 りゅうたい (氣體 きたい 或 ある 者 もの 液體 えきたい )移動 いどう 嘅構件 けん ;可 か 以按照 あきら 所 しょ 使用 しよう 嘅力嘅方向 ほうこう 等 とう 嚟分做好多 た 唔同種 しゅ [ 35] 。
Input :力 ちから ;Output :流體 りゅうたい 嘅郁動 どう ;用 よう 嚟傳遞部機械 きかい 要用 ようよう 嘅流體 たい 。
例 れい 子 こ :齒 は 輪 わ 泵
例 れい 子 こ :一 いち 個 こ 阿 おもね 基 もと 米 まい 德 とく 螺 にし 旋泵
喉 のど 嘴 くちばし (valve)
靠 もたれ 局部 きょくぶ 或 ある 者 もの 完全 かんぜん 阻礙管 かん 道 どう 嚟控制 せい 流體 りゅうたい 流動 りゅうどう 嘅構件 けん ;又 また 係 かかり 有 ゆう 分 ぶん 好 こう 多 た 種類 しゅるい 。
Input :力 ちから ;Output :對 たい 流體 りゅうたい 郁 いく 動 どう 嘅限制 せい ;用 よう 嚟俾使用 しよう 者 しゃ 控 ひかえ 制 せい 流體 りゅうたい 嘅流動 りゅうどう 。
例 れい 子 こ :波形 なみかた 喉 のど 嘴 くちばし
例 れい 子 こ :香港 ほんこん 中 ちゅう 環 たまき 一 いち 個 こ 水 みず 管 かん 喉 のど 嘴 くちばし
滾 たぎ 珠 たま 啤令嘅圖解 ずかい ;紅 べに 點 てん 用 よう 嚟顯示 けんじ 旋轉 せんてん 。
結構 けっこう 件 けん (structural component)定義 ていぎ 上 じょう 係 がかり 指 ゆび 一啲負責確保部機械嘅各部份唔會走位嘅構件:
支 ささえ 架 か 由 ゆかり 桁 けた 架 か 同 どう 樑 等 とう 嘅元件 けん 組成 そせい ;
啤令 (bearing)起 おこり 到 いた 支 ささえ 撐旋轉 せんてん 體 たい 嘅作用 よう ,令 れい 到 いた 郁 いく 動 どう 嘅部件 けん 之 の 間 あいだ 嘅摩擦 まさつ 力 りょく 減 げん 低 てい ,令 れい 部 ぶ 機 き 行 ぎょう 起 おこり 上 じょう 嚟暢順 じゅん 啲而且冇咁容易 ようい 磨 すり 蝕,例 れい 如滾 たぎ 珠 たま 啤令 (ball bearing)就係一 いち 種 しゅ 常用 じょうよう 嘅啤令 れい ,涉 わたる 及用一粒粒滾珠保持個旋轉構件同一個外殼之間嘅分隔距離[ 36] ;
彈 たま 弓 ゆみ 可 か 以用嚟令到 いた 一個構件唔會偏離本身位置太多或者吊住某啲構件;
機械 きかい 密封 みっぷう 指 ゆび 啲用嚟確保 かくほ 部 ぶ 機械 きかい 裏面 りめん 嘅流體 りゅうたい 唔會流 りゅう 走 はし 嘅構件 けん ,例 れい 如係塞 ふさが ;
緊固件 けん (fastener)包括 ほうかつ 咗螺 にし 絲 いと 同 どう 窩釘 等 ひとし ,作用 さよう 在 ざい 於將部 ぶ 機械 きかい 嘅唔同 どう 構件固定 こてい 埋 うめ 一齊 いっせい 。另一方面 ほうめん ,要 よう 將 しょう 部 ぶ 機械 きかい 嘅唔同 どう 構件固定 こてい 埋 うめ 一齊 いっせい ,仲 なか 可 か 以用銲接 、軟銲 、或 ある 者 もの 膠 にかわ 水 すい 等 とう 嘅方法 ほう ,但 ただし 用 よう 呢啲方法 ほうほう 固定 こてい 埋 うめ 一齊嘅機械部件要分返開比較難(兩 りょう 件 けん 銲接埋 うめ 一齊嘅部件要夾硬分開往往會整爛兩件嘢),所以 ゆえん 好 こう 多 た 時 じ 工程 こうてい 師 し 會 かい 比較 ひかく 想 そう 用 よう 螺 にし 絲 いと 等 とう 嘅緊固 かた 件 けん -用 よう 緊固件 けん 接 せっ 埋 うめ 一齊嘅部件要分返開比較容易[ 37] 。
控 ひかえ 制 せい 器 き (controller)包括 ほうかつ 咗感應 かんおう 器 き 以及電腦 でんのう 等 とう 控 ひかえ 制 せい 部 ぶ 機械 きかい 嘅構件 けん ,作用 さよう 在 ざい 於自動 じどう 監察 かんさつ 部 ぶ 機械 きかい 嘅運作 さく (令 れい 部 ぶ 機械 きかい 曉 あかつき 將 はた 自己 じこ 維持 いじ 喺一個能夠正常運作嘅狀態)以及俾個使用 しよう 者 しゃ 控 ひかえ 制 せい 部 ぶ 機械 きかい 。例 れい 如蒸 ふけ 汽機會 かい 內置一 いち 啲自動 じどう 調 ちょう 溫 ゆたか 器 き ,喺溫度 おんど 高 だか 得 え 滯 とどこお 嗰陣會 かい 打開 だかい 一 いち 個 こ 喉 のど 嘴 くちばし ,等 とう 凍 こお 水 みず 流入 りゅうにゅう 去 さ 部 ぶ 機械 きかい 嗰度,令 れい 到 いた 成 なり 部 ぶ 機 き 械嘅溫度 おんど 大 だい 致上處 しょ 於穩定 じょう [ 38] ,再 さい 複雜 ふくざつ 啲嘅機械 きかい 可 か 以內置 おけ 具有 ぐゆう 人工 じんこう 智能 ちのう 程 ほど 式 しき 嘅電腦 でんのう ,能 のう 夠展現 げん 更 さら 加 か 複雜 ふくざつ 嘅自我 わが 控 ひかえ 制 せい 能力 のうりょく ,例 れい 如係各種 かくしゅ 內置可 か 程 ほど 式 しき 化 か 邏輯控 ひかえ 制 せい 器 き (programmable logic controller)嘅機械噉[ 39] 。
渦 うず 輪 わ (turbine)係 がかり 指 ゆび 會 かい 受流體 りゅうたい 影響 えいきょう 而旋轉 せんてん 嘅機械 きかい 。一個渦輪嘅設計係要俾某啲流體(液體 えきたい 或 ある 者 もの 氣體 きたい )流 りゅう 過 か 佢嘅旋轉 せんてん 件 けん ,令 れい 到 いた 個 こ 旋轉 せんてん 件 けん 旋轉 せんてん (用 よう 咗輪軸 じく 原理 げんり )。喺設計上 けいじょう ,一個渦輪會有若干塊旋轉 せんてん 件 けん (rotor)喺一條軸周圍向外延伸,旋轉 せんてん 件 けん 會 かい 係 がかり 噉咦打 だ 斜 はす ,所以 ゆえん 當 とう 有 ゆう 流體 りゅうたい 流 りゅう 過 か 嗰陣,流體 りゅうたい 所 しょ 施 ほどこせ 嘅力會 かい 有 ゆう 一部份轉化成令個旋轉件轉嘅力[ 40] [ 41] 。
渦 うず 輪 わ 最 さい 重要 じゅうよう 嘅用途 ようと 係 がかり 可 か 以攞嚟發電 はつでん :自然 しぜん 界 かい 有 ゆう 好 こう 多 た 嘢都會 かい 流動 りゅうどう ,例 れい 如係水 すい 同 どう 風 ふう 等 とう 等 とう ,郁 いく 緊嘅嘢都會 かい 帶 たい 有 ゆう 動 どう 能 のう (睇古典 こてん 力學 りきがく ),所以 ゆえん 有 ゆう 可能 かのう 由 ゆかり 當 とう 中 ちゅう 攞能 のう 量 りょう 嚟用(功 こう 率 りつ 來 らい 源 げん );當 とう 流體 りゅうたい 流 りゅう 過 か 人造 じんぞう 嘅渦輪 わ 嗰陣,股 また 能 のう 量 りょう 愈 いよいよ 勁(水流 すいりゅう 愈 いよいよ 急 きゅう 或 ある 者 もの 風速 ふうそく 愈 いよいよ 高 こう ;
E
k
∝
v
2
{\displaystyle E_{\text{k}}\propto {v}^{2}}
),可 か 以帶動 どう 愈 いよいよ 多 おお 質量 しつりょう 跟住郁 いく ,發電 はつでん 機 き 等 とう 嘅機械仲能 のう 夠將渦 うず 輪 はなわ 由 ゆかり 流體 りゅうたい 吸收 きゅうしゅう 嘅動能 のう 變成 へんせい 電 でん 能 のう ;想像 そうぞう 一 いち 個 こ 噉嘅設計 せっけい -有 ゆう 一條大嘅河由高處流去低處,一班工程師同建築工人喺高處嗰度起個水 みず 壩 ,用水 ようすい 壩控制 せい 住 じゅう 啲水(一般情況下唔俾水流過,但 ただし 個 こ 水 すい 壩內有機 ゆうき 制 せい 俾人喺需要 よう 嘅時候 じこう 俾水流 りゅう 過 か ),水 みず 壩當中有 ちゅうう 個 こ 渦 うず 輪 わ ,渦 うず 輪 わ 連接 れんせつ 住 じゅう 一 いち 大 だい 柞 なら 發電 はつでん 機 き ,每 まい 當 とう 開 ひらき 閘俾水流 すいりゅう 嗰陣,高 こう 處 しょ 嘅水就會勁流落 ながれおち 去 ざ 低 てい 處 しょ (動 どう 能 のう 嘅量取 と 決 けつ 於質量 りょう
m
{\displaystyle m}
同 どう 速度 そくど
v
{\displaystyle v}
,所以 ゆえん 當 とう 有 ゆう 極大 きょくだい 量水 りょうすい 快速 かいそく 噉流動 りゅうどう ,會 かい 有 ゆう 極 ごく 大量 たいりょう 嘅動能 のう ),令 れい 個 こ 渦 うず 輪 はなわ 郁 いく ,發電 はつでん 機 き 將 はた 大量 たいりょう 嘅動能 のう 轉 てん 化成 かせい 大量 たいりょう 嘅電能 のう ,呢啲電 でん 能 のう 可 か 以用電纜 でんらん 傳送 でんそう 返 かえし 去 さ 城市 じょうし 嗰度使用 しよう ,或 ある 者 もの 用 よう 電池 でんち 嘅型式 しき 儲 もうか 起 おこり [ 40] 。
一個渦輪嘅立體模型 一個渦輪嘅立體模型
一個渦輪嘅旋轉件近睇;每 ごと 塊 かたまり 旋轉 せんてん 件 けん 都 と 係 がかり 有 ゆう 少少 しょうしょう 打 だ 斜 はす 。 一個渦輪嘅旋轉件近睇;每 ごと 塊 かたまり 旋轉 せんてん 件 けん 都 と 係 がかり 有 ゆう 少少 しょうしょう 打 だ 斜 はす 。
用水 ようすい 渦 うず 輪 わ 發電 はつでん 嘅原理 げんり 圖解 ずかい 用水 ようすい 渦 うず 輪 わ 發電 はつでん 嘅原理 げんり 圖解 ずかい
蒸 ふけ 汽機 (steam engine)係 がかり 指 ゆび 一部 いちぶ 用 よう 蒸 ふけ 汽 嘅能量 りょう 嚟做力 りょく 作 さく 功 こう 嘅機械 きかい :喺熱 ねつ 力學 りきがく 上 うえ 已 やめ 知 ち ,假設 かせつ 容量 ようりょう 同 どう 物質 ぶっしつ 量 りょう 不變 ふへん ,溫度 おんど
T
{\displaystyle T}
上 うえ 升 ます 會 かい 令 れい 一 いち 團 だん 氣體 きたい 嘅壓力 あつりょく
P
{\displaystyle P}
上 うえ 升 ます -
P
V
=
n
R
T
{\displaystyle PV=nRT}
(理想 りそう 氣體 きたい 狀態 じょうたい 方程式 ほうていしき )
所以 ゆえん 想像 そうぞう 一 いち 條 じょう 好 こう 似 に 圖 ず S 入 いれ 面 めん 嗰條噉嘅空 そら 心 しん 管 かん ,如果有 ゆう 方法 ほうほう 令 れい 黃色 おうしょく 嗰笪空間 くうかん 有 ゆう 熱 ねつ 嘅氣體 きたい 同 どう 冇咁熱 ねつ 嘅氣體 きたい 交替 こうたい 噉存在 そんざい ,就會令 れい 到 いた 個 こ 活塞 かっそく (piston)交替 こうたい 噉受熱 ねつ 氣體 きたい 嘅強壓力 あつりょく 同 どう 凍 こお 氣體 きたい 嘅弱壓力 あつりょく (
P
{\displaystyle P}
週 しゅう 期 き 性 せい 轉變 てんぺん ,
P
=
f
(
t
)
{\displaystyle P=f(t)}
),於是個 こ 活塞 かっそく 就會週 しゅう 期 き 性 せい 噉打橫 よこ 移動 いどう ,帶 おび 動 どう 一 いち 個 こ 輪 わ 旋轉 せんてん -而如果 はて 嗰個輪 わ 駁咗落去一 いち 個 こ (例 れい 如)轆嗰度 ど ,就會做到「用 よう 蒸 ふけ 汽嘅能 のう 量 りょう 帶 たい 動物 どうぶつ 件 けん 旋轉 せんてん 」(Input:蒸 ふけ 汽嘅移動 いどう ;Output:旋轉 せんてん 嘅動能 のう )嘅效果 こうか [ 42] [ 43] 。
蒸 ふけ 汽機有 ゆう 好 こう 多 た 用途 ようと :蒸 ふけ 汽機能 きのう 夠產生 せい 旋轉 せんてん ,而旋轉 せんてん 嘅動能 のう (唔淨只 ただ 係 がかり 蒸 ふけ 汽機嘅)可 か 以用嚟做好 こう 多 た 嘢;舉個簡化嘅例子 こ 說明 せつめい ,想像 そうぞう 一 いち 個 こ 火 ひ 車 しゃ 頭 あたま ,火 ひ 車 しゃ 頭上 ずじょう 面 めん 有 ゆう 部 ぶ 蒸 ふけ 汽機,以及產 さん 生 せい 蒸 ふけ 汽要用 よう 嘅架生 せい 同 どう 物 もの 料 りょう (水 みず 同 どう 燃料 ねんりょう 等 とう ),令 れい 嗰部蒸 ふけ 汽機可 か 以係噉行一 いち 段 だん 時間 じかん ,而個火 ひ 車 しゃ 頭 あたま 嘅設計 せっけい 係 がかり 用 よう 咗好多 た 個 こ 齒 ぱ 輪 わ 同 どう 輪 わ 軸 じく ,用 よう 部 ぶ 蒸 ふけ 汽機嘅旋轉 せんてん 部 ぶ 份嘅旋轉 せんてん 帶 たい 動 どう 個 こ 火 ひ 車 しゃ 頭 あたま 嘅轆跟住旋轉 せんてん ,如果部 ぶ 蒸 ふけ 汽機嘅力夠勁,就能夠令個 こ 火 ひ 車 しゃ 頭 あたま 以高速 こうそく 前進 ぜんしん [ 42] [ 43] 。
一部蒸汽機嘅模型 一部蒸汽機嘅模型
一個蒸汽機嘅運作圖例(圖 ず S) 一個蒸汽機嘅運作圖例(圖 ず S)
一架用蒸汽機原理嘅火車頭嘅片 一架用蒸汽機原理嘅火車頭嘅片
鐘 かね 係 かかり 指 ゆび 用 よう 某 ぼう 啲能量 りょう 計 けい 時間 じかん 嘅機械 きかい 。唔同種類 しゅるい 嘅鐘運 うん 作 さく 原理 げんり 都 と 唔同,但 ただし 共通 きょうつう 點 てん 係 がかり 會 かい 運用 うんよう 一啲週期恆定嘅物理過程嚟計時,例 れい 如根據 こんきょ 對 たい 簡諧運動 うんどう (SHM)等 とう 力學 りきがく 現象 げんしょう 嘅研究 けんきゅう 表明 ひょうめい ,如果有 ゆう 一 いち 個 こ 左右 さゆう 兩邊 りょうへん 揈嘅鐘 かね 擺 ,只 ただ 要 よう 個 こ 鐘 がね 擺揈嘅幅度 ど 有 ゆう 返 かえし 咁上下 じょうげ 細 ほそ ,個 こ 鐘 かね 頭 あたま 嘅週 しゅう 期 き (period)可 か 以用以下 いか 呢條式 しき 計 けい [ 44] [ 45] :
T
=
2
π ぱい
ℓ
g
{\displaystyle {\displaystyle T=2\pi {\sqrt {\frac {\ell }{g}}}}}
;
呢條式 しき 講 こう 嘅係,週 しゅう 期 き (
T
{\displaystyle T}
;指 ゆび 個 こ 鐘 がね 擺每幾 いく 耐 たい 重複 じゅうふく 一 いち 次 じ 擺動)取 と 決 けつ 於三 さん 個 こ 數 すう -
2
π ぱい
{\displaystyle 2\pi }
(圓周 えんしゅう 率 りつ 兩 りょう 倍 ばい )、
ℓ
{\displaystyle \ell }
(吊 つるし 住 じゅう 個 こ 鐘 がね 擺條繩 なわ 嘅長度 ど )、同 どう
g
{\displaystyle g}
(標準 ひょうじゅん 重力 じゅうりょく ),當 とう 中 ちゅう 圓周 えんしゅう 率 りつ 係 がかり 常數 じょうすう ,
g
{\displaystyle g}
喺地球 ちきゅう 上 うえ 會 かい 係 がかり 常數 じょうすう ,而
ℓ
{\displaystyle \ell }
要 よう 維持 いじ 不變 ふへん 好 こう 容易 ようい -即 そく 係 がかり 話 はなし 一個噉嘅鐘擺嘅週期會係一個恆定不變嘅數值,於是人 じん 就可以靠數 すう 住 じゅう 個 こ 鐘 がね 擺擺咗幾多 た 次 つぎ 嚟計時間 じかん ,例 れい :設計 せっけい 一 いち 個 こ 鐘 かね ,個 こ 鐘 かね 擺條繩 なわ 嘅長度 ど 設 しつらえ 好 こう 咗,令 れい 個 こ 鐘 がね 擺會每 ごと 1 秒 びょう 擺一 いち 次 じ ,如果個 こ 鐘 がね 擺有用 よう 齒 は 輪 わ 等 とう 機 き 制 せい 駁落去一支秒針嗰度,就會做得到 いた 用 よう 個 こ 鐘 がね 擺計時 じ 嘅效果 こうか [ 44] [ 46] 。
一個古董擺鐘 一個古董擺鐘
一個左右揈嘅鐘擺可以用嚟帶動一個齒輪。 一個左右揈嘅鐘擺可以用嚟帶動一個齒輪。
到 いた 咗廿一 いち 世紀 せいき ,人 にん 仲 なか 有 ゆう 好 こう 多 た 方法 ほうほう 可 か 以造鐘 がね 。重點 じゅうてん 係 がかり 要 よう 運用 うんよう 一啲週期恆定嘅物理過程。到 いた 咗廿一 いち 世紀 せいき ,人 にん 仲 なか 有 ゆう 好 こう 多 た 方法 ほうほう 可 か 以造鐘 がね 。重點 じゅうてん 係 がかり 要 よう 運用 うんよう 一啲週期恆定嘅物理過程。
電腦 でんのう (computer)係 がかり 指 ゆび 能 のう 夠進行 しんこう 算術 さんじゅつ 同 どう 邏輯 運算 うんざん 嘅機械 きかい [ 47] [ 48] 。舉個簡單 かんたん 例 れい 子 こ ,想像 そうぞう 以下 いか 呢個設計 せっけい :家 いえ 吓個工程 こうてい 師 し 手 しゅ 上 じょう 有 ゆう 一 いち 柞 なら 邏輯門 もん (logic gate;睇埋電 でん 晶 あきら 體 からだ ),邏輯門 もん 係 がかり 一 いち 種 しゅ 電子 でんし 元 もと 件 けん ,唔同種類 しゅるい 嘅邏輯門有 ゆう 唔同嘅輸入 ゆにゅう 輸出 ゆしゅつ 關係 かんけい ,喺收到 いた 某 ぼう 啲特定 とくてい 嘅 0 (冇電)同 どう 1 (有 ゆう 電 でん )訊號 嗰陣會 かい 俾出 0 (冇電)或 ある 者 もの 1 (有 ゆう 電 でん )訊號做輸出 ゆしゅつ ;例 れい 如:
一 いち 個 こ 簡單 かんたん 嘅異 あや 或 ある 門 もん (XOR gate)會 かい 收 おさむ 兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう ,如果兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 值一 いち 樣 よう ,個 こ 門 もん 會 かい 俾 0 ,如果兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 值唔同 どう ,個 こ 門 もん 會 かい 俾 1 (A XOR B);
一 いち 個 こ 簡單 かんたん 嘅與 あずか 門 もん (AND gate)會 かい 收 おさむ 兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう ,只 ただ 有 ゆう 當 とう 兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 都 と 係 がかり 1 嗰陣,個 こ 門 もん 先 さき 會 かい 俾 1 (A AND B);
然 しか 後 こう 有 ゆう 咗呢啲元件 けん ,一個工程師可以整出以下嘅半加法器集成 しゅうせい 電路 でんろ [ 49] :
呢個電路 でんろ 嘅真 ま 值表 如下:
輸入 ゆにゅう
輸出 ゆしゅつ
A
B
C
S
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
用 よう 日常 にちじょう 講 こう 嘅話,即 そく 係 がかり 話 ばなし 當 とう A 同 どう B 呢兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 都 と 係 がかり 0 嗰陣,輸出 ゆしゅつ 會 かい 係 がかり 00 (兩個 りゃんこ 輸出 ゆしゅつ 都 と 冇電);當 とう A 同 どう B 是 ぜ 但 ただし 一 いち 個 こ 係 がかり 1 另一 いち 個 こ 係 がかり 0 嗰陣,輸出 ゆしゅつ 會 かい 係 がかり 01 (得 とく S 有 ゆう 電 でん );最後 さいご ,如果兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 都 と 係 がかり 1 ,噉個輸出 ゆしゅつ 會 かい 係 がかり 10 (得 とく C 有 ゆう 電 でん )。如果用 よう 二 に 進 しん 制 せい 睇嘅話 ばなし ,上述 じょうじゅつ 呢個電路 でんろ 做得到 いた
1
+
1
=
2
{\displaystyle 1+1=2}
嘅簡單 かんたん 運算 うんざん :
當 とう 兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 都 と 係 がかり 0 ,
0
+
0
=
0
{\displaystyle 0+0=0}
,
當 とう 得 とく 其中一 いち 個 こ 輸入 ゆにゅう 係 がかり 1 ,
1
+
0
=
1
{\displaystyle 1+0=1}
,
而當兩個 りゃんこ 輸入 ゆにゅう 都 と 係 がかり 1 嗰陣時 じ ,
1
+
1
=
10
{\displaystyle 1+1=10}
,當 とう 中 なか 10 喺二進制入面相當於十 じゅう 進 しん 制 せい 嘅 2 。
事實 じじつ 上 じょう ,呢個電路 でんろ 就係電子 でんし 工程 こうてい 上 うえ 講 こう 嘅半 はん 加法 かほう 器 き (half-adder),憑住唔同種類 しゅるい 嘅邏輯門,電子 でんし 工程 こうてい 師 し 仲 なか 能 のう 夠砌出 で 做加法 かほう 、做減法 げんぽう 同 どう 埋 うめ 多種 たしゅ 其他運算 うんざん 嘅電路 ろ -一部電腦就係用咗大量嘅呢啲電路組成嘅超級運算機械,呢種機械 きかい 喺廿一世紀嘅社會不可或缺[ 48] [ 50] 。
設計 せっけい 機 き 械嘅過程 かてい 同一 どういつ 般嘅工程 こうてい 學 がく 設計 せっけい 過程 かてい 大 だい 致上相 しょう 同 どう 。喺設計 せっけい 機 き 械嘅過程 かてい 入 いれ 面 めん ,一 いち 個 こ 工程 こうてい 師 し 嘅目標 もくひょう 係 がかり 要 よう 設計 せっけい 出 で 一部能夠最有效噉達到目標嘅機械-當 とう 中 ちゅう 「目標 もくひょう 」可 か 以係「幫工廠 しょう 盡 つき 可能 かのう 有效 ゆうこう 率 りつ 噉生產 せいさん 件 けん 產品 さんぴん 」、「幫手令 れい 架 か 車 しゃ 嘅最大 さいだい 速度 そくど 提 ひさげ 升 ます 」、或 ある 者 もの 「幫手將 しょう 一啲物體由一個地點移動到去第個地點」呀噉。一般 いっぱん 嚟講,設計 せっけい 機 き 械嘅過程 かてい 如下[ 51] [ 52] [ 53] :
界 さかい 定 じょう 問題 もんだい :個 こ 工程 こうてい 師 し 要 よう 了解 りょうかい 部 ぶ 機械 きかい 要 よう 達 たち 到 いた 啲乜嘢目標 もくひょう ,並 なみ 且制定 せいてい 好 このみ 用 よう 乜嘢指標 しひょう 嚟量 りょう 度 ど 「部 ぶ 機械 きかい 係 がかり 咪達到 いた 目標 もくひょう 」;
做研究 けんきゅう :由 よし 其他人 たにん 嘅經驗 けいけん 當 とう 中 ちゅう 學習 がくしゅう -個 こ 工程 こうてい 師 し 要 よう 做吓資料 しりょう 搜 さがせ 集 しゅう ,睇吓其他人 たにん 有 ゆう 冇遇到 いた 過 か 類似 るいじ 嘅問題 もんだい ,同 どう 埋 うめ 佢哋係 がかり 點 てん 樣 さま 解決 かいけつ 個 こ 問題 もんだい 嘅;
講 こう 明 あかり 要求 ようきゅう :睇吓類似 るいじ 嘅解決 かいけつ 問題 もんだい 方案 ほうあん 有 ゆう 乜共通 きょうつう 點 てん ,知道 ともみち 最 さい 後件 こうけん 成 なり 品 ひん 有 ゆう 啲乜嘢必要 ひつよう 特徵 とくちょう ;
諗計 :諗吓有 ゆう 啲乜嘢可能 かのう 嘅設計 せっけい 能 のう 夠達到 いた 目標 もくひょう ;
揀好設計 せっけい :用 よう 數學 すうがく 模型 もけい 模擬 もぎ 吓唔同 どう 嘅計仔 こ ,睇吓邊 べ 個 こ 效 こう 益 えき 最高 さいこう ,揀最好 こう 嗰個設計 せっけい ;
發展 はってん 設計 せっけい :慢慢噉執個 こ 設計 せっけい ,睇吓佢有乜嘢可能 かのう 嘅漏洞 ほら ;呢個過程 かてい 好 こう 多 た 時 じ 到 いた 部 ぶ 機 き 械送咗出去 さ 俾個客 きゃく 嗰時都 と 仲 ちゅう 做緊;
整 せい 原型 げんけい :整 せい 一個行得到嘅版本(即 そく 係 がかり 所謂 いわゆる 嘅原型 げんけい ;prototype)出 だし 嚟;
測 はか 試 ためし 同 どう 重 じゅう 新 しん 設計 せっけい :測 はか 試 ためし 吓個原型 げんけい ,睇吓呢個設計 せっけい 行 ぎょう 起 おこり 上 じょう 嚟掂唔掂;好 こう 多 た 時 じ 個 こ 工程 こうてい 師 し 都會 とかい 發現 はつげん 一啲原先估唔到嘅問題而要做重新設計;
發 はつ 佈結果 けっか :喺個原型 げんけい 進行 しんこう 過 か 多種 たしゅ 測 はか 試 ためし 之 の 後 のち ,個 こ 工程 こうてい 師 し 要 よう 整 せい 個 こ 報告 ほうこく 向 むこう 所 しょ 相關 そうかん 人員 じんいん 發 はつ 佈佢嘅結果 けっか ,跟住啲相關 そうかん 人員 じんいん 就會評 ひょう 估部機械 きかい 出 で 唔出得 とく 街 がい [ 54] 。
德 とく 國 こく 機械 きかい 工程 こうてい 師 し 法 ほう 蘭 らん 斯·烏 がらす 勞 ろう 斯 嘅相,1877 年 ねん 影 かげ 嘅;佢對於「機械 きかい 」呢個概念 がいねん 嘅思考 しこう 有 ゆう 重大 じゅうだい 貢獻 こうけん 。
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