Aká je práca perfektná. Mechanické práce

Aká je práca perfektná. Mechanické práce
Aká je práca perfektná. Mechanické práce

S mechanickým prácou (práca sily) ste už oboznámení z priebehu fyziky hlavnej školy. Pripomíname definíciu mechanickej práce v nasledujúcich prípadoch.

Ak je sila nasmerovaná rovnako ako pohyb tela, potom prácu sily


V tomto prípade je práca sily pozitívna.

Ak je sila nasmerovaná oproti pohybu tela, potom prácu sily

V tomto prípade je práca sily negatívna.

Ak je sila F_VEC zameraná kolmo k pohybu S_VEC tela, potom fungovanie sily je nula:

Práca je skalárna hodnota. Jednotka práce sa nazýva Joule (Uveďte: J) na počesť anglického vedecko Jamesa Jouleho, ktorý zohral dôležitú úlohu pri začatí zákona o ochrane energie. Z formulára (1) nasleduje:

1 J \u003d 1 n * m.

1. Bar vážiaci 0,5 kg sa pohyboval cez stôl o 2 m, aplikuje si silu elasticity rovnú 4H (obr. 28.1). Koeficient trenia medzi tyčom a tabuľkou je 0,2. Čo sa rovná práci konania na bare:
a) gravitácia m?
b) sily normálnej reakcie?
c) Sila elasticity?
d) trecie silové sily tr?


Celková práca viacerých síl pôsobiacich na telo možno nájsť dvoma spôsobmi:
1. Nájdite prácu každej sily a zložte tieto práce s príznakmi značiek.
2. Nájdite rovnocenné všetkým silám pripojeným k telu a vypočítajte prácu výsledného.

Obe metódy vedú k rovnakému výsledku. Uistite sa, že sa vrátite na predchádzajúcu úlohu a odpovedajte na otázky o otázkach 2.

2. Čo sa rovná:
A) Práca všetkých síl pôsobiacich na baru?
b) Výsledok všetkých síl pôsobiacich na tyč?
c) pracovať ako rovnaké? Všeobecne platí, že (ak je sila F_VEC zameraná na ľubovoľný uhol k pohybu S_VEC) Stanovenie prevádzky sily.

Prevádzka trvajúca pevnosť sa rovná produktu silového modulu F na modul pohybu S a na kosíne uhla α medzi smerom sily a smerom pohybu:

A \u003d FS COS α (4)

3. Ukážte, že z všeobecnej definície práce dodržiavajú závery uvedené v nasledujúcej schéme. Slovo verbálne a zapíšte do notebooku.


4. Sila sa aplikuje na bruck na stole, ktorého modul je 10 N. Aký je uhol medzi touto silou a pohybom tyče, ak pri pohybe tyče na stole túto silu urobila túto silu : A) 3 J; b) -3 j; c) -3 J; d) -6 J? Urobte vysvetľujúce výkresy.

2. Práca gravitácie

Nechajte telesnú hmotnosť m presunúť vertikálne z počiatočnej výšky h h až do konečnej výšky h.

Ak telo sa pohybuje (H N\u003e H až obr. 28.2, A), smer pohybu sa zhoduje so smerom gravitácie, takže práca gravitácie je pozitívna. Ak sa telo pohybuje (h n< h к, рис. 28.2, б), то работа силы тяжести отрицательна.

V oboch prípadoch, gravitácie

A \u003d mg (H N-H až). (päť)

Pri jazde v uhle k zvislému nájdete teraz gravitáciu.

5. Malá hrudková hmota m skĺzla pozdĺž šikmej roviny dĺžky S a výšky H (obr. 28.3). Naklonená rovina je uhol α so zvislým.


A) Aký je uhol medzi smerom gravitácie a smerom pohybu tyče? Vysvetľujúce výkres.
b) vyjadriť gravitáciu cez m, g, s, α.
c) Express S VIA H a α.
d) vyjadriť gravitáciu cez m, g, H.
e) Aká je práca gravitačnej sily pri jazde po celej rovnakej rovine hore?

Po dokončení tejto úlohy ste sa uistili, že práca z gravitácie je vyjadrená vzorcom (5) a potom, keď sa telo pohybuje v uhle na vertikálne - dole aj hore.

Ale potom vzorec (5) na prevádzku gravitácie platí, keď telo sa pohybuje pozdĺž akejkoľvek trajektórie, pretože akákoľvek trajektória (obr. 28.4, A) môže byť reprezentovaná ako kombinácia malých "šikmých rovín" (obr. 28.4, b) .

Touto cestou,
gravity pri jazde, ale akúkoľvek trajektóriu je vyjadrená vzorcom

T \u003d mg (H H-H až),

kde h h je počiatočná výška tela, h až - jeho konečná výška.
Gravitačná práca nezávisí od formy trajektórie.

Napríklad gravitácia práce pri pohybe tela z bodu A do bodu B (obr. 28.5) pozdĺž trajektórie 1, 2 alebo 3 je rovnaká. Odtiaľ z toho vyplýva, že Ribot z gravitácie pri pohybe pozdĺž uzavretej trajektórie (keď sa telo vráti do východiskového bodu) je nula.

6. Guľová hmota m, visí na dĺžke závitu L, odmietnuté 90 °, drží napätý závit a uvoľnený bez tlaku.
a) Aká je hmotnosť gravitácie pre čas, počas ktorého sa lopta pohybuje do polohy rovnováhy (obr. 28.6)?
B) Aká je práca sily elasticity nite v rovnakom čase?
c) Aká je práca rovnakých síl pripojených k lopte, počas rovnakého času?


3. Práca elasticity

Keď sa pružina vráti na nedeformovaný stav, sila elasticity je vždy pozitívna: jeho smer sa zhoduje so smerom pohybu (obr. 28.7).

Nájdeme prácu sily elasticity.
Modul tejto sily je spojený s deformačným modulom x pomerom (pozri § 15)

Práca tejto sily možno nájsť graficky.

Najprv si uvedomujeme, že práca konštantnej sily je numericky rovná ploche obdĺžnika za grafu závislosti sily z pohybu (obr. 28.8).

Obrázok 28.9 zobrazuje graf závislosti F (x) pre silu pružnosti. Rozbijeme psychicky všetky pohyb tela na také malé medzery, takže na každej z nich môže byť sila považovaná za konštantnú.

Potom pracuje na každej z týchto medzier, sa číselne rovná ploche obrázku v príslušnej časti grafu. Všetka práca sa rovná množstvu práce v týchto oblastiach.

V tomto prípade je preto práca numericky rovná ploche obrázku pod grafom závislosti F (x).

7. Použitie obrázku 28.10, dokážete to

práca sily elasticity pri návrate pružiny na nedeformovaný stav je vyjadrený vzorcom

A \u003d (KX 2) / 2. (7)


8. Použitie grafu na obrázku 28.11, dokazuje, že keď sa zmení pružiny deformácie z x n na x na prácu sily elasticitu, vyjadruje vzorca

Z formulára (8) vidíme, že práca sily elasticitu závisí len od počiatočnej a konečnej deformácie pružiny, takže ak je telo najprv deformované, a potom sa vracia do pôvodného stavu, potom prácu sily elasticitu je nula. Pripomeňme, že gravitačná práca je tiež vlastnená ako tá istá vlastnosť.

9. V počiatočnom okamihu je natiahnutie pružiny s tuhosťou 400 n / m 3 cm. Pružina bola natiahnutá na ďalšie 2 cm.
A) Aká je konečná deformácia pružiny?
b) Aká je práca pružnej elasticity sily?

10. V počiatočnom momente pružiny je tuhosť 200 n / m natiahnutá o 2 cm a na konci sa stlačí 1 cm. Aká je prevádzka sily pružnosti pružiny?

4. Práca trecej sily

Nechajte telo skĺznuť na pevnú podporu. Klitačné trecie sily pôsobiace na tele je vždy nasmerované oproti pohybu, a preto je práca sily snímky prezentácie negatívna pri akejkoľvek smere pohybu (obr. 28.12).

Preto, ak presuniete panel doprava a Peg do tej istej vzdialenosti zostáva, potom, hoci sa vráti do počiatočnej polohy, celková práca sklzu sklzu nebude nulová. To sa skladá z najdôležitejšieho rozdielu v práci trecej sily kĺzania z gravitácie a sily elasticity. Pripomeňme, že práca týchto síl pri pohybe tela na uzavretej trajektórii je nula.

11. Laming s hmotnosťou 1 kg sa pohyboval na stôl tak, aby jeho trajektória bola námestím so stranou 50 cm.
a) Či sa bar vráti do východiskového bodu?
B) Aká je celková práca trecej sily pôsobiacej na bare? Koeficient trenia medzi stĺpikom a tabuľkou je 0,3.

5. výkon

Nielen vykonaná práca, ale aj rýchlosť práce je často dôležitá. Vyznačuje sa silou.

Sila P sa nazýva pomer dokonalej práce A v časovom intervale T, pre ktorú sa táto práca vykonáva:

(Niekedy je výkon v mechanike označený písmenom N, a v elektrodynamike - písmeno P. Zvážte rovnaké označenie napájania pohodlnejšie.)

Napájacia jednotka je watt (označuje: w), pomenované po anglicky vynálezca James Watt. Z formulára (9) to vyplýva

1 W \u003d 1 J / C.

12. Aká sila vyvíja osobu, ktorú rovnomerne zdvíha vodný vedro s hmotnosťou 10 kg do výšky 1 m do 2 s?

Napájanie je často výhodné vyjadriť nie cez prácu a čas, ale cez silu a rýchlosť.

Zvážte prípad, keď sila nasmeruje pozdĺž pohybu. Potom prácu sily A \u003d FS. Nahradenie tohto výrazu vo vzorci (9) pre výkon, dostaneme:

P \u003d (FS) / T \u003d F (S / T) \u003d FV. (10)

13. Auto jazdí horizontálnu cestu rýchlosťou 72 km / h. Zároveň je jeho motor vyvinie výkon 20 kW. Aký je odpor odporu pohybu auta?

Výzva. Keď sa vozidlo pohybuje pozdĺž horizontálnej cesty konštantnou rýchlosťou, ťahová sila sa rovná modulu s výkonom odolnosti voči pohybu auta.

14. Ako dlho je potrebné pre jednotné zdvíhanie betónového bloku s hmotnosťou 4 tony do výšky 30 m, ak je výkon zdvíhacieho žeriavu motora 20 kW a účinnosť elektromotora zdvíhacieho žeriavu je 75 %?

Výzva. Účinnosť elektromotora sa rovná nákladom na prácu na zdvíhaní motora na prevádzku motora.

Ďalšie otázky a úlohy

15. Lopta s hmotnosťou 200 g bola vyhodená z balkóna s výškou 10 a pod uhlom 45 ° na horizont. Po dosiahnutí maximálnej výšky 15 m za letu, lopta padla na zem.
a) Aká je práca gravitácie pri zdvíhaní lopty?
b) Aká je gravitačná práca, keď lopta zostupuje?
B) Aká je práca gravitácie po celú dobu lopty?
d) Existujú nejaké ďalšie údaje o stave?

16. Luta s hmotnosťou 0,5 kg sa suspenduje na tuhosť 250 N / m a je v rovnováhe. Lopta je zdvihnutá tak, že pružina sa stáva nepredporuje a sú uvoľnené bez tlaku.
a) Akú výšku zdvihla loptu?
b) Aká je hmotnosť gravitácie za čas, počas ktorého sa lopta pohybuje smerom k pozícii rovnováhy?
c) Aká je práca sily elasticitu času, počas ktorého sa lopta pohybuje do polohy rovnováhy?
d) Aká je práca rovná rovnosti všetkých síl pripojených k lopte, počas ktorého sa lopta pohybuje do polohy rovnováhy?

17. Sanki s hmotnosťou 10 kg sa pohybuje bez počiatočnej rýchlosti zo zasneženej hory s uhlom sklonu a \u003d 30 ° a určitú vzdialenosť pozdĺž horizontálneho povrchu (obr. 28.13). Koeficient trenia medzi sánkami a snehom 0.1. Dĺžka horskej základne L \u003d 15 m.

a) Aká je modul trecej sily, keď sa šikmo pohybuje pozdĺž horizontálneho povrchu?
b) Aká je práca trecej sily, keď sa Sanok pohybuje pozdĺž horizontálneho povrchu na ceste 20 m?
c) Aká je modul trecej sily, keď sa sánka pohybujú na horách?
d) Aká je práca trecej sily počas zostupu Sanoku?
e) Aká je práca gravitácie pre zostup Sanoku?
e) Aká je práca automatických síl pôsobiacich na Sanki, keď zostupujú z hory?

18. Auto s hmotnosťou 1 t sa pohybuje rýchlosťou 50 km / h. Motor vyvíja silu 10 kW. Spotreba benzínu je 8 litrov na 100 km. Hustota benzínu je 750 kg / m3 a jeho špecifické tepelné spaľovanie je 45 mJ / kg. Čo je to motor KPD? Existujú nejaké ďalšie údaje v stave?
Výzva. Účinnosť tepelného motora sa rovná pomeru motora vykonávaného motorom na množstvo tepla, ktorý sa oddelil pri spaľovaní paliva.

Kôň ťahá vozík s nejakou silou, označujeme to F.trakcie. Dedko sedí na košíku na ňu s nejakou silou. Označuje F.tlak. Vozík sa pohybuje pozdĺž smeru ťahovej sily koňa (vpravo) a v smere tlakovej sily dedka (dole) sa vozík nepohybuje. Preto, vo fyzike, že to hovoria F.thrust robí prácu na vozíku a F.tlak nefunguje v košíku.

Tak, práce nad telom alebo mechanické práce - Fyzické množstvo, ktorých modul sa rovná práci sily na ceste, ktorú prejde telom pozdĺž smeru pôsobenia tejto silys:

Na počesť anglického vedca, D.JOUL, bola pomenovaná jednotka mechanickej práce 1 joule (Podľa vzorca, 1 J \u003d 1 n · m).

Ak nejaká sila pôsobí na telo, ktorá sa posudzuje, znamená to, že na ňom koná nejaký orgán. teda Práca sily nad telom a telesnou prácou cez telo - kompletné synonymá. Avšak prvé telo funguje za sekundu a práca druhého orgánu nad prvým je čiastočná synonymá, pretože moduly týchto prác sú vždy rovnaké a ich príznaky sú vždy opačné. Preto je vo vzorci prítomný znak "±". Diskutujte o pracovných značkách podrobnejšie.

Numerické hodnoty sily a ciest sú vždy negatívne hodnoty. Na rozdiel od nich môže mať mechanické práce kladné aj negatívne značky. Ak je smer sily zhodovať so smerom pohybu tela, potom Práca sily sa považuje za pozitívne. Ak je smer sily opačný k smeru pohybu tela, Práca sily považujú negatívne (Vezmite "-" z "±" vzorca). Ak je smer pohybu tela kolmý na smer sily, potom Takáto sila nevykonáva prácu, to znamená A \u003d 0.

Zvážte tri ilustrácie troch aspektov mechanickej práce.

Výkon práce sa môže líšiť od hľadiska rôznych pozorovateľov. Zvážte príklad: dievča jazdí vo výťahu hore. Robí to mechanické práce? Dievča môže pracovať len na tie orgány, ktoré konali silou. Takéto telo je len jedna vec - kabína výťahu, ako dievča vytlačí svoju váhu na jej podlahe. Teraz musíme zistiť, či kabína prejde nejakým spôsobom. Zvážte dve možnosti: s pevným a pohyblivým pozorovateľom.

Nechajte prvý chlapec pozorovateľ sedí na zemi. Vo vzťahu k nemu sa výťahová kabína pohybuje a prechádza nejakou cestou. Hmotnosť dievčaťa je zameraná na opačnej strane - dole, preto dievča vykonáva cez kabínu negatívnu mechanickú prácu: A.virgin< 0. Вообразим, что мальчик-наблюдатель пересел внутрь кабины движущегося лифта. Как и ранее, вес девочки действует на пол кабины. Но теперь по отношению к такому наблюдателю кабина лифта не движется. Поэтому с точки зрения наблюдателя в кабине лифта девочка не совершает механическую работу: A.dev \u003d 0.

V našich denných skúsenostiach sa slovo "práca" zistí veľmi často. Ale fyziologické a práca v pohľade na fyziku by sa mali rozlíšiť. Keď pochádzate z lekcií, hovoríte: "Oh, ako som unavený!". Toto je fyziologická práca. Alebo napríklad práca tímu v folkovej rozprávke "regál".

Obrázok 1. Práca v každodennom zmysle slova

Budeme tu hovoriť o práci z hľadiska fyziky.

Mechanické práce sa vykonáva, ak sa telo pohybuje pod činnosťou sily. Práca je označená Latinským písmenom A. Stromšie určuje znie fungujú takto.

Práca sily je fyzická hodnota rovná produktu množstva sily na diaľku, ktorú prejde telom v smere sily.

Obrázok 2. Práca je fyzická hodnota

Vzorec je platný, keď je na tele konštantný výkon.

V medzinárodnom systéme jednotiek SI sa práca meria v joules.

To znamená, že ak je v rámci pôsobenia sily v 1 Newton, telo sa presťahoval na 1 meter, potom 1 Joule pracoval pre túto silu.

Jednotka práce je pomenovaná po anglickej vedec James Prescotta Joule.

Obrázok 3. James Prescott Joule (1818 - 1889)

Zo vzorca pre výpočet práce vyplýva, že tri prípady sú možné, keď je práca nula.

Prvý prípad - keď sila pôsobí na telo, ale telo sa nepohybuje. Napríklad dom má obrovskú gravitáciu. Ale nerobí prácu, pretože dom je stále.

Druhý prípad - Keď sa telo pohybuje pozdĺž zotrvačnosti, to znamená, že na ňom nie sú žiadne sily. Napríklad kozmická loď sa pohybuje v intergalaktickom priestore.

Tretí prípad - keď telo pôsobí na tele, kolmé na smer pohybu tela. V tomto prípade, hoci telo sa pohybuje, a sila na IT pôsobí, ale nie je žiadny pohyb tela v smere sily.

Obrázok 4. Tri prípady, keď je práca nula

Treba tiež povedať, že práca sily môže byť negatívna. Takže to bude, ak sa vyskytne pohyb tela proti smeru sily. Napríklad, keď zdvíhací ventil s káblom zdvihne náklad nad zemou, gravitačná práca je negatívna (a práca sily elasticity kábla, nasmerovaná nahor, naopak, je pozitívna).

Predpokladajme, že pri vykonávaní stavebných prác musíte plávať piesok. Rýpadlo na to bude potrebovať niekoľko minút a pracovník s pomocou lopatky by musel pracovať niekoľko hodín. Ale aj rýpadlo a pracovník by splnil rovnaká práca.

Obrázok 5. Rovnaká práca sa môže vykonávať v rôznych časoch.

S cieľom charakterizovať rýchlosť vykonania práce vo fyzike sa používa hodnota s názvom Power.

Power je fyzická hodnota rovnajúca sa pomeru jeho implementácie.

Power je označený latinským listom N..

Jednotka merania výkonu I Si je watt.

Jeden watt je moc, pri ktorej sa práca v jednom Joule vykonáva za jednu sekundu.

Napájacia jednotka je pomenovaná po anglický vedec, vynálezca parného auta Jamesa Watt.

Obrázok 6. James Watt (1736 - 1819)

Spojíme vzorec pre výpočet práce so vzorcom pre výpočet výkonu.

Pripomeňme, že postoj cesty cestoval telo, S.pohybom t. predstavuje rýchlosť tela v..

Touto cestou, výkon sa rovná produktu numerickej hodnoty sily na rýchlosť tela v smere sily.

Tento vzorec je vhodný na použitie pri riešení problémov, v ktorých sa sila pôsobí na tele, ktorá sa pohybuje pri určitej rýchlosti.

Bibliografia

  1. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zber úloh vo fyzike pre 7-9 tried všeobecných vzdelávacích inštitúcií. - 17. ed. - M.: Osvietenie, 2004.
  2. PRIDRICKIN A.V. Fyziky. 7 cl. - 14. ed., Stereotyp. - M.: Drop, 2010.
  3. PRIDRICKIN A.V. Zber úloh vo fyzike, 7-9 Cl.: 5. ed., Stereotyp. - M: Publishing "skúška", 2010.
  1. Internetový portál fyziky.ru ().
  2. Internetový portálový festival 1september.ru ().
  3. Internetový portál fizportal.ru ().
  4. Internetový portál ELKIN52.NAROD.RU ().

Domáca úloha

  1. V akých prípadoch je práca rovná nule?
  2. Ako je práca na ceste cestou v smere sily? V opačnom smere?
  3. Aký druh práce robí silu trenia pôsobiace na tehly, keď sa pohybuje 0,4 m? Trecia sila je 5 N.

Pred zverejnením témy "Čo sa meria podľa práce", je potrebné urobiť mierny ústup. Všetko v tomto svete podlieha zákonom fyziky. Každý proces alebo fenomén možno vysvetliť na základe určitých zákonov fyziky. Pre každú nameranú hodnotu je jednotka, v ktorej je akceptovaná. Jednotky merania sa nezmenia a majú jednu hodnotu po celom svete.

Dôvodom je nasledovné. V deväťsto šesťdesiatych rokoch bol systém merania prijatý na jedenástej všeobecnej konferencii o opatreniach a hmotnosti. Tento systém získal názov Le Système International D'Unités, SI (SI Intermemenal System). Tento systém sa stal základom pre definície merania jednotiek a ich vzťahov na celom svete.

Fyzické terminológie

Vo fyzike, jednotka merania práce sa nazýva J (Joule), na počesť anglického vedeckého Jamesa Joule, ktorý významne prispel k rozvoju sekcie termodynamiky vo fyzike. Jeden Joule sa rovná práci vykonávanej silou v jednom H (Newton), keď posúva svoju aplikáciu na jednu m (meter) v smere sily. Jeden h (newton) je rovný silu, s hmotnosťou jedného kg (kilogram), pričom sa zrýchľuje v jednom m / s2 (meter za sekundu) v smere sily.

Pre tvoju informáciu. Vo fyzike je všetko prepojené, vykonávanie akejkoľvek práce je spojená s implementáciou dodatočných opatrení. Ako príklad si môžete vziať ventilátor pre domácnosť. Keď je ventilátor zapnutý, lopatka ventilátora sa spustí otáčať. Rotujúce nože ovplyvňujú prúdenie vzduchu tým, že mu dáva smerový pohyb. Toto je výsledok práce. Ale na vykonanie práce je potrebný vplyv iných síl tretích strán, bez ktorého je výkon nemožný. Patrí medzi ne elektrický prúd, napájanie, napätie a mnohé ďalšie vzájomne prepojené hodnoty.

Elektrický prúd, v podstate, je objednaný pohyb elektrónov v vodiči na jednotku času. Elektrický prúd je založený na pozitívnych alebo negatívne nabitých častíc. Nazývajú sa elektrické poplatky. Označené písmenami C, Q, CL (prívesok), pomenovaný po francúzskom vedcovi a vynálezcom Charles Kulon. V systéme C je jednotka merania počtu nabitých elektrónov. 1 Cl sa rovná objemu nabitých častíc prúdiacich cez prierez vodiča na jednotku času. Jednotka času sa rozumie jedna sekunda. Na obrázku je uvedený nižšie.

Sila elektrického prúdu je označený písmenom A (AMPERE). Ampér je jednotka vo fyzike, ktorá charakterizuje meranie práce sily, ktorá sa vynakladá na presun obvinení vodičom. Elektrický prúd je v podstate usporiadaný elektrónový pohyb v vodiči pod vplyvom elektromagnetického poľa. Pod vodičom znamená, že materiál alebo soli taveniny (elektrolyt) majú malú odolnosť voči priechodu elektrónov. Pre elektrický prúd, dva fyzické množstvá ovplyvňujú: napätie a odolnosť. Budú diskutované nižšie. Prúd je vždy priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerným odporu.

Ako je uvedené vyššie, elektrický prúd je usporiadaný elektrónový pohyb v vodiči. Existuje však jeden nuance: Pre ich pohyb potrebujete určitý vplyv. Tento vplyv je vytvorený vytvorením potenciálneho rozdielu. Elektrický náboj môže byť pozitívny alebo negatívny. Pozitívne poplatky sa vždy usilujú o negatívne poplatky. To je nevyhnutné pre rovnováhu systému. Rozdiel medzi počtom pozitívnych a negatívne nabitých častíc sa nazýva elektricky napätie.

Sila je množstvo energie vynaloženej na realizáciu práce v jednom J (Joul) v časovom intervale jednej sekundy. Jednotka merania vo fyzike je indikovaná ako W (WATT), v systéme SI W (WATT). Keďže sa zvažuje moc, tu je hodnota vynaloženej elektrickej energie na vykonanie určitej akcie v určitom časovom období.

V každodennom živote sa často musí stretnúť s takýmto konceptom ako prácou. Čo znamená toto slovo vo fyzike a ako určiť prácu sily elasticitu? Odpovede na tieto otázky sa učíte v článku.

Mechanické práce

Práca je skalárna algebraická hodnota, ktorá charakterizuje vzťah medzi silou a pohybom. Keď sa smer týchto dvoch premenných zhoduje, vypočíta sa podľa nasledujúceho vzorca:

  • F. - modul vektora energie, ktorý robí prácu;
  • S. - modul pohybu vektora.

Nie vždy silu, ktorá pôsobí na telo, robí prácu. Napríklad, gravitačná práca je nula, ak je jeho smer kolmý na pohyb tela.

Ak výkonový vektor tvorí iný uhol od nuly s pohybovým vektorom, má sa použiť iný vzorec na určenie operácie:

A \u003d fscosa.

α - uhol medzi verziami pevnosti a pohybu.

To znamená mechanické práce - Toto je produkt prognózy sily smerom k smeru pohybu a pohybového modulu alebo produktu prognózy pohybu na smer sily a modul tejto sily.

Znamenie mechanickej práce

V závislosti od smeru sily vzhľadom na pohyb tela môže byť práca A:

  • pozitívny (0°≤ α<90°);
  • negatívny (90 °<α≤180°);
  • rovná nule. (α \u003d 90 °).

Ak A\u003e 0, potom sa zvyšuje rýchlosť tela. Príkladom je pád jablku zo stromu do zeme. S.<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

Jednotka merania práce v SI (medzinárodné jednotky) - Joule (1N * 1M \u003d J). Joule je práca sily, ktorej hodnota je 1 Newton, pri pohybe tela o 1 meter v smere sily.

Práca sily elasticity

Práca sily možno určiť a graficky. Na tento účel sa vypočíta plocha zakrivenej postavy pod grafom F S (X).

Tak, podľa tabuľky závislosti sily elasticitu z predĺženia pružiny, je možné odvodiť vzorec pre prevádzku sily elasticity.

Je to rovnaké:

A \u003d KX 2/2

  • k. - tuhosť;
  • x. - Absolútna predĺženie.

Čo vieme?

Mechanické práce sa vykonávajú pod akciou na tele sily, čo vedie k pohybu tela. V závislosti od uhla, ku ktorým dochádza medzi silou a pohybom, môže byť práca nula alebo mať negatívne alebo pozitívne znamenie. Na príklade sily elasticity ste sa dozvedeli o grafickej metóde určovania práce.