si ichida majburiy ish. Mexanik ish

Ot bir oz kuch bilan aravani tortadi, keling, belgilaymiz F tortish. Aravada o‘tirgan bobo uni qandaydir kuch bilan bosadi. Uni belgilaylik F bosim Arava otning tortish yo'nalishi bo'yicha (o'ngga) harakat qiladi, lekin boboning bosimi yo'nalishi bo'yicha (pastga) arava harakat qilmaydi. Shuning uchun fizikada ular shunday deyishadi F tortadi aravada ishlaydi, va F aravada press ishlamaydi.

Shunday qilib, tanadagi kuchning ishi yoki mexanik ish- moduli ushbu kuchlarning ta'sir yo'nalishi bo'yicha tananing bosib o'tgan yo'lidagi kuchning mahsulotiga teng bo'lgan jismoniy miqdor. s:

Ingliz olimi D.Joule sharafiga mexanik ish birligi nomi berildi 1 joul(formulaga ko'ra, 1 J = 1 Nm).

Agar ko'rib chiqilayotgan jismga ma'lum bir kuch ta'sir etsa, unda qandaydir jism unga ta'sir qiladi. Shunday qilib kuchning tanaga ishi va tananing tanaga ishi to'liq sinonimdir. Biroq, birinchi jismning ikkinchi qismidagi ishi va ikkinchi tananing birinchi qismidagi ishi qisman sinonimdir, chunki bu ishlarning modullari doimo teng va ularning belgilari har doim qarama-qarshidir. Shuning uchun formulada "±" belgisi mavjud. Keling, ish belgilarini batafsilroq muhokama qilaylik.

Kuch va yo'lning raqamli qiymatlari har doim manfiy bo'lmagan qiymatlardir. Aksincha, mexanik ish ijobiy va salbiy belgilarga ega bo'lishi mumkin. Agar kuchning yo'nalishi tananing harakat yo'nalishiga to'g'ri kelsa, u holda kuch ishi ijobiy hisoblanadi. Agar kuchning yo'nalishi tananing harakat yo'nalishiga teskari bo'lsa, kuchning ishi salbiy hisoblanadi(biz "±" formulasidan "-" ni olamiz). Agar tananing harakat yo'nalishi kuchning ta'sir yo'nalishiga perpendikulyar bo'lsa, u holda bunday kuch ish bajarmaydi, ya'ni A = 0.

Mexanik ishning uchta jihati bo'yicha uchta rasmni ko'rib chiqing.

Ishni kuch bilan bajarish turli kuzatuvchilar nuqtai nazaridan boshqacha ko'rinishi mumkin. Bir misolni ko'rib chiqaylik: bir qiz liftda ketmoqda. U mexanik ish qiladimi? Qiz faqat kuch bilan harakat qiladigan jismlarda ishlashi mumkin. Bunday jasad faqat bitta - lift vagonidir, chunki qiz o'z vazni bilan polga bosadi. Endi biz idishni qandaydir yo'l bilan ketayotganini aniqlashimiz kerak. Ikkita variantni ko'rib chiqing: statsionar va harakatlanuvchi kuzatuvchi bilan.

Avval kuzatuvchi bolani erga o'tir. Unga nisbatan lift kabinasi yuqoriga ko'tarilib, ma'lum bir yo'lni bosib o'tadi. Qizning vazni teskari yo'nalishda - pastga yo'naltirilgan, shuning uchun qiz kabina ustida salbiy mexanik ish qiladi: A bokira qizlar< 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 = 0.

Samaradorlik mexanizm yoki qurilma tomonidan bajarilgan foydali ishning sarflanganiga nisbatini ko'rsatadi. Ko'pincha, sarflangan ish - bu ishni bajarish uchun qurilma iste'mol qiladigan energiya miqdori.

Sizga kerak bo'ladi

1. - avtomobil;
2. - termometr;
3. - kalkulyator.

Ko'rsatmalar

1. Koeffitsientni hisoblash uchun foydali harakatlar(Samaralilik) foydali ishni Ap ni Az tomonidan sarflangan ishga bo'ling va natijani 100% ga ko'paytiring (samaradorlik = Ap / Az ∙ 100%). Natijani foiz sifatida oling.
2. Issiqlik dvigatelining samaradorligini hisoblashda mexanizm tomonidan bajariladigan mexanik ishni foydali ish deb hisoblang. Sarflangan ish uchun dvigatel uchun energiya manbai bo'lgan yondirilgan yoqilg'i tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdorini oling.
3. Misol. Avtomobil dvigatelining oʻrtacha tortish kuchi 882 N. 100 km yoʻlga 7 kg benzin sarflanadi. Uning dvigatelining samaradorligini aniqlang. Avval foydali ish toping. U ta'siri ostidagi jism tomonidan yengib o'tiladigan F kuchning S masofaga ko'paytmasiga teng Ap = F ∙ S. 7 kg benzin yoqilganda chiqadigan issiqlik miqdorini aniqlang, bu sarflangan ish bo'ladi Az = Q = q ∙ m, bu erda q - yoqilg'ining o'ziga xos yonish issiqligi, benzin uchun u 42 ∙ 10 ^ ga teng. 6 J / kg, va m - bu yoqilg'ining massasi. Dvigatelning samaradorligi = (F ∙ S) / (q ∙ m) ∙ 100% = (882 ∙ 100000) / (42 ∙ 10 ^ 6 ∙ 7) ∙ 100% = 30% ga teng bo'ladi.
4. Umuman olganda, samaradorlikni topish uchun ish gaz bilan bajariladigan har qanday issiqlik dvigateli (ichki yonuv dvigateli, bug 'dvigatellari, turbinalar va boshqalar) koeffitsientga ega. foydali harakatlar Isitgich Q1 tomonidan berilgan va Q2 sovutgich tomonidan olingan issiqlik farqiga teng, isitish moslamasi va muzlatgichning issiqligidagi farqni toping va isitgich samaradorligining issiqligiga bo'ling = (Q1-Q2) / Q1 . Bu erda samaradorlik 0 dan 1 gacha bo'lgan pastki ko'p sonlarda o'lchanadi, natijani foizga aylantirish uchun uni 100 ga ko'paytiring.
5. Ideal issiqlik dvigatelining (Karno mashinasi) samaradorligini olish uchun T1 isitgich va muzlatgich T2 o'rtasidagi harorat farqining isitish moslamasining samaradorligi = (T1-T2) / T1 haroratiga nisbatini toping. Bu isitish moslamasi va sovutgichning berilgan haroratlari bilan ma'lum turdagi issiqlik dvigatellari uchun mumkin bo'lgan maksimal samaradorlikdir.
6. Elektr dvigateli uchun quvvat va vaqt mahsuloti sifatida sarflangan ishni toping. Masalan, 3,2 kVt quvvatga ega kran elektr dvigateli og'irligi 800 kg bo'lgan yukni 10 soniyada 3,6 m balandlikka ko'tarsa, u holda uning samaradorligi foydali ish Ap = m ∙ g ∙ h nisbatiga teng bo'ladi, bu erda. m - yukning massasi, g≈10 m / s² tortishish tezlashishi, h - yuk ko'tarilgan balandlik va sarflangan ish Az = P ∙ t, bu erda P - dvigatel kuchi, t - uning ishlash vaqti . Samaradorlikni aniqlash formulasini oling = Ap / Az ∙ 100% = (m ∙ g ∙ h) / (P ∙ t) ∙ 100% =% = (800 ∙ 10 ∙ 3.6) / (3200 ∙ 10) ∙ 0% = 90%.

Foydali ish uchun formula nima?

U yoki bu mexanizmdan foydalanib, biz belgilangan maqsadga erishish uchun zarur bo'lganidan har doim oshib ketadigan ishlarni bajaramiz. Shunga ko'ra, Azning to'liq yoki sarflangan ishi va Apning foydali ishi farqlanadi. Agar, masalan, bizning maqsadimiz m massali yukni H balandlikka ko'tarish bo'lsa, foydali ish faqat yukga ta'sir qiluvchi tortishish kuchini engish bilan shartlangan ishdir. Yukni bir xilda ko'tarish bilan biz qo'llagan kuch yukning og'irligiga teng bo'lsa, bu ishni quyidagicha topish mumkin:
Ap = FH = mgH

Fizikada ish nima, formulaning ta'rifi. nn

Viktor Chernobrovin

Fizikada "mexanik ish" - bu jismga qandaydir kuch (tortishish, elastiklik, ishqalanish va boshqalar) ta'sirida, buning natijasida jism harakatlanadi. Ba'zan "tana ishni bajardi" iborasini topishingiz mumkin, bu printsipial jihatdan "tanaga ta'sir qiluvchi kuch ishni bajardi" degan ma'noni anglatadi.

Evgeniy Makarov

Ish - bu kuchning ta'sir yo'nalishi bo'yicha kuch va siljish mahsulotiga son jihatdan teng bo'lgan va u tomonidan yuzaga kelgan jismoniy miqdor.
Shunga ko'ra, formula A = F * s. Agar yo'nalishdagi siljish kuchning ta'sir yo'nalishiga to'g'ri kelmasa, u holda burchakning kosinusu paydo bo'ladi.

Oysha allaqulova

rim chumchuqlari

Mehnat - bu ma'lum bir natijaga erishishga qaratilgan aqliy yoki jismoniy kuchlarni qo'llashni talab qiladigan jarayon. Bu, qoida tariqasida, insonning ijtimoiy mavqeini belgilaydigan ishdir. Bu esa, aslida, jamiyat taraqqiyotining asosiy dvigatelidir. Mehnat, hodisa sifatida, faqat tirik organizmlarga va birinchi navbatda, odamlarga xosdir.

Mexanik

Mexanik ish - jismoniy miqdor bo'lib, u son qiymatiga, kuchning (kuchlarning) yo'nalishi va nuqta (lar) harakatiga qarab, kuch yoki kuchlarning tanaga yoki tizimga ta'sirining skalyar miqdoriy o'lchovidir. , tana yoki tizim.

Formulani tushunishga yordam bering !!

Syoma

Har bir alohida holatda biz turli xil foydali energiyani ko'rib chiqamiz, lekin odatda bu bizni qiziqtiradigan ish yoki issiqlik (masalan, pistonni harakatlantirish uchun gazning ishi) va sarflangan energiya biz hamma narsani qilish uchun xiyonat qilgan energiyadir. ish (masalan, pistonli silindr ostida yog'ochni yoqish paytida chiqarilgan energiya, uning ichida gaz bo'lib, kengayib, biz foydali deb hisoblagan ishni bajardi)
yaxshi, qandaydir tarzda shunday bo'lishi kerak

Misol tariqasida parovozni olaylik.
Teplovoz x km yo'l yurishi uchun y tonna ko'mir sarflash kerak bo'ladi. Ko'mir yoqilganda, faqat Q1 issiqlik ajralib chiqadi, lekin hamma issiqlik foydali ishga aylantirilmaydi (termodinamika qonunlariga ko'ra, bu mumkin emas). Bu holatda foydali ish lokomotivning harakatidir.
Harakat paytida parovozga qarshilik kuchi F ta'sir qilsin (u mexanizmlardagi ishqalanish va boshqa omillar tufayli yuzaga keladi).
Shunday qilib, x km ni bosib o'tib, parovoz Q2 = x * F ishni bajaradi
Shunday qilib,
Q1 - sarflangan energiya
Q2 - foydali ish

DeltaQ = (Q1 - Q2) ishqalanishni engishga, atrofdagi havoni isitishga va hokazolarga sarflangan energiya.

Texnik yordam

Samaradorlik - sarflanganlarga foydali ISH.
Misol uchun, samaradorlik = 60%, isitish moddaning yonishidan 60 joul oladi. Bu foydali ish.
Bizni sarflangan, ya'ni 60 J bo'lsa, umumiy issiqlikning qancha qismi ajralib chiqqani qiziqtiradi.
Keling, yozamiz.

Samaradorlik = Apol / Azatr
0,6 = 60 / Azatr
Azatr = 60 / 0,6 = 100J

Ko'rib turganingizdek, agar modda bunday samaradorlik bilan yonib ketsa va yonish paytida 100 J (sarflangan ish) ajralib chiqsa, u holda faqat 60% isitishga, ya'ni 60 J (foydali ish) ketadi. Issiqlikning qolgan qismi tarqaldi.

Proxorov Anton

Buni so'zma-so'z ma'noda tushunish kerak: Agar biz issiqlik energiyasi haqida gapiradigan bo'lsak, unda biz yoqilg'i beradigan energiyani hisobga olamiz va ular o'z maqsadlariga erishish uchun foydalana olgan energiyani foydali deb hisoblaymiz, masalan, qanday turdagi energiya olingan bir yirtqichlardan suv.
Foydali energiya har doim kamroq sarflanadi!

Futynehf

Samaradorlikning samaradorlik koeffitsienti foiz sifatida pasayadi, barcha sarflangan ishlardan foydali ishlarga ketgan foizni tavsiflaydi. Oddiyroq sarflangan energiya foydali energiya + tizimdagi issiqlik yo'qotish energiyasi (agar biz issiqlik haqida gapiradigan bo'lsak va hokazo) ishqalanishdir. agar mashinaga tegishli bo'lsa, chiqindi gazlar bilan isitish

Samaradorlik formulasi? ish foydali va to'liqmi?

Orbital yulduz turkumi

Samaradorlik
Samaradorlik
(samaradorlik), energiyani aylantirish yoki uzatishga nisbatan tizimning (qurilma, mashina) samaradorligining xarakteristikasi; ishlatiladigan foydali energiyaning tizim tomonidan qabul qilingan energiyaning umumiy miqdoriga nisbati bilan aniqlanadi; odatda h = W jami / Wcymmary bilan belgilanadi.
Elektr dvigatellarida samaradorlik - bajarilgan (foydali) mexanik ishning manbadan olingan elektr energiyasiga nisbati; issiqlik dvigatellarida - foydali mexanik ishlarning iste'mol qilinadigan issiqlik miqdoriga nisbati; elektr transformatorlarida - ikkilamchi o'rashda olingan elektromagnit energiyaning birlamchi o'rash tomonidan iste'mol qilinadigan energiyaga nisbati. Samaradorlikni hisoblash uchun har xil turdagi energiya va mexanik ish issiqlikning mexanik ekvivalenti va boshqa shunga o'xshash nisbatlarga asoslangan bir xil birliklarda ifodalanadi. Samaradorlik tushunchasi o'zining umumiyligi tufayli yadro reaktorlari, elektr generatorlari va dvigatellari, issiqlik elektr stantsiyalari, yarim o'tkazgich qurilmalari, biologik ob'ektlar va boshqalar kabi turli xil tizimlarni yagona nuqtai nazardan solishtirish va baholash imkonini beradi.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Power_Work
Dala yuki - bu fan va texnikaning ko'plab sohalarida qo'llaniladigan atama.
Ko'pincha "samaradorlik" parametri foydali yukning "og'irligi" ning tizimning umumiy "og'irligi" ga nisbati sifatida kiritiladi. Bunday holda, "og'irlik" kilogramm / tonna va bit (tarmoq orqali paketlarni uzatishda) yoki daqiqa / soat (protsessor vaqtining samaradorligini hisoblashda) yoki boshqa birliklarda o'lchanishi mumkin.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Useful_load

Foydali ish nima va behuda ish nima?

Vladimir Popov

U yoki bu mexanizmdan foydalanib, biz belgilangan maqsadga erishish uchun zarur bo'lganidan har doim oshib ketadigan ishlarni bajaramiz. Shunga ko'ra, Azning to'liq yoki sarflangan ishi va Apning foydali ishi farqlanadi. Agar, masalan, bizning maqsadimiz w massali yukni H balandlikka ko'tarish bo'lsa, foydali ish faqat yukga ta'sir qiluvchi tortishish kuchini engish bilan shartlangan ishdir. Yukni bir xilda ko'tarish bilan biz qo'llagan kuch yukning og'irligiga teng bo'lsa, bu ishni quyidagicha topish mumkin:

Agar biz yukni ko'tarish uchun blok yoki boshqa mexanizmdan foydalansak, unda yukning og'irligidan tashqari, mexanizm qismlarining og'irligini, shuningdek, mexanizmda harakat qiluvchi ishqalanish kuchini ham engib o'tishimiz kerak. Masalan, harakatlanuvchi blokdan foydalanib, biz blokning o'zini simi bilan ko'tarish va blok o'qida ishqalanish kuchini engish uchun qo'shimcha ishlarni bajarishimiz kerak bo'ladi. Bundan tashqari, biz kuchga ega bo'lganimizda, biz doimo yo'lda yo'qotamiz (quyida bu haqda batafsilroq), bu ham ishga ta'sir qiladi. Bularning barchasi biz sarflagan ish foydaliroq bo'lishiga olib keladi:
Az> Ap.
Foydali ish har doim insonning mexanizm yordamida bajaradigan umumiy ishining faqat bir qismidir.
Barcha sarflangan ishlardan foydali ishning qanday ulushini ko'rsatadigan fizik miqdor mexanizmning samaradorlik koeffitsienti deyiladi.

Ajoyib

Samaradorlik (samaradorlik koeffitsienti) sarflangan umumiy ishning qaysi qismi foydali ish ekanligini ko'rsatadi.
Samaradorlikni topish uchun siz foydali ishning sarflangan nisbatini topishingiz kerak:

Fizikada "ish" tushunchasi kundalik hayotda qo'llaniladigandan boshqacha ta'rifga ega. Xususan, jismoniy kuch jismni harakatga keltirganda, "ish" atamasi qo'llaniladi. Umuman olganda, agar kuchli kuch ob'ektni juda uzoqqa harakatlantirsa, unda juda ko'p ish bajariladi. Va agar kuch kichik bo'lsa yoki ob'ekt juda uzoqqa harakat qilmasa, unda ozgina ishlang. Quvvatni quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin: Ish = F × D × kosinus (th) Bu erda F = kuch (nyutonda), D = siljish (metrda) va th = kuch vektori va harakat yo'nalishi orasidagi burchak.

Qadamlar

1-qism

1. Kuch vektorining yo‘nalishini va harakat yo‘nalishini toping. Boshlash uchun, birinchi navbatda, ob'ekt qaysi yo'nalishda harakatlanayotganini, shuningdek, kuchning qayerdan qo'llanilishini aniqlash kerak. Yodda tutingki, jismlar har doim ham ularga qo'llaniladigan kuchga mos ravishda harakat qilmaydi - masalan, agar siz kichik aravani tutqichidan tortib olsangiz, uni harakatlantirish uchun diagonal kuch ishlatasiz (agar siz aravadan balandroq bo'lsangiz). oldinga. Ushbu bo'limda esa biz ob'ektning kuchi (harakati) va harakati bo'lgan vaziyatlarni ko'rib chiqamiz bor bir xil yo'nalish. Bu elementlar qachon ish topish uchun qanday ma'lumot olish uchun emas bir xil yo'nalishga ega, quyida o'qing.

   • Ushbu jarayonni tushunish oson bo'lishi uchun, keling, misol topshirig'iga amal qilaylik. Aytaylik, o‘yinchoq aravani oldidagi poyezd to‘g‘ri tortdi. Bunday holda, kuch vektori va poezdning harakat yo'nalishi bir xil yo'lni ko'rsatadi - oldinga... Keyingi bosqichlarda biz ushbu ma'lumotlardan korxona tomonidan bajarilgan ishni topishga yordam berish uchun foydalanamiz.

2. Ob'ektning ofsetini toping. Ish formulasi uchun zarur bo'lgan birinchi o'zgaruvchi D yoki ofset odatda oson topiladi. Ko'chish - bu shunchaki kuchning ob'ektni dastlabki holatidan harakatlanishiga olib kelgan masofa. O'quv topshiriqlarida bu ma'lumot, qoida tariqasida, yoki berilgan (ma'lum) yoki topshiriqdagi boshqa ma'lumotlardan olinishi (topilishi) mumkin. Haqiqiy hayotda, siljishni topish uchun faqat jismlar harakatlanayotgan masofani o'lchash kerak.

   • Ishni hisoblash uchun formulada masofa birliklari metrlarda bo'lishi kerakligini unutmang.
   • O‘yinchoq poyezd misolimizda, aytaylik, poyezd yo‘ldan o‘tayotganda bajargan ishni topamiz. Agar u ma'lum bir nuqtada boshlanib, yo'l bo'ylab taxminan 2 metr masofada joylashgan joyda to'xtasa, biz foydalanishimiz mumkin 2 metr formuladagi "D" qiymatimiz uchun.

3. Ob'ektga qo'llaniladigan kuchni toping. Keyin ob'ektni harakatlantirish uchun ishlatiladigan kuch miqdorini toping. Bu kuchning "kuchliligi" o'lchovidir - uning qiymati qanchalik katta bo'lsa, u ob'ektni shunchalik kuchliroq itaradi va uning yo'nalishini tezroq tezlashtiradi. Agar kuchning kattaligi ta'minlanmagan bo'lsa, u F = M × A formulasi yordamida siljishning massasi va tezlanishidan (agar unga ta'sir qiluvchi boshqa qarama-qarshi kuchlar bo'lmasa) olinishi mumkin.

   • Ish formulasini hisoblash uchun kuch birliklari Nyutonda bo'lishi kerakligini unutmang.
   • Bizning misolimizda, aytaylik, biz kuchning kattaligini bilmaymiz. Biroq, faraz qilaylik bilish o'yinchoq poyezdi 0,5 kg massaga ega ekanligini va bu kuch uni 0,7 metr / sekund tezlikda tezlashtiradi. Bunday holda, biz M × A = 0,5 × 0,7 = ni ko'paytirish orqali qiymatni topishimiz mumkin 0,35 Nyuton.

4. Kuchni ko'paytiring × masofa. Ob'ektingizga ta'sir qiladigan kuch miqdorini va u ko'chirilgan masofani bilsangiz, qolgani oson. Ish qiymatini olish uchun ushbu ikki qiymatni bir-biriga ko'paytirish kifoya.

   • Bizning misol muammomizni hal qilish vaqti keldi. Quvvat qiymati 0,35 nyuton va siljish qiymati 2 metr bo'lsa, bizning javobimiz oddiy ko'paytirish masalasidir: 0,35 × 2 = 0,7 Joul.
   • Muqaddimada keltirilgan formula formulaga qo'shimcha qismga ega ekanligini payqagan bo'lishingiz mumkin: kosinus (th). Yuqorida muhokama qilinganidek, bu misolda harakatning kuchi va yo'nalishi bir xil yo'nalishda qo'llaniladi. Demak, ular orasidagi burchak 0 o ga teng. Kosinus (0) = 1 bo'lgani uchun biz uni kiritishimiz shart emas - biz faqat 1 ga ko'paytiramiz.

5. Javobni Joulda ko'rsating. Fizikada ishning qiymatlari (va bir nechta boshqa miqdorlar) deyarli har doim joule deb ataladigan o'lchov birligida berilgan. Bir joule har bir metrga qo'llaniladigan 1 Nyuton kuch yoki boshqacha qilib aytganda, 1 Nyuton × metr sifatida aniqlanadi. Bu mantiqqa to'g'ri keladi - siz masofani kuch bilan ko'paytirayotganingiz uchun, siz olgan javob sizning masofangizga ko'paytirilgan kuchingiz birligiga teng o'lchov birligiga ega bo'lishi mantiqan.

   2-qism

   Burchak kuchi yordamida ishni hisoblash

   1. Odatdagidek kuch va joy almashinuvini toping. Yuqorida biz ob'ekt unga qo'llaniladigan kuch bilan bir xil yo'nalishda harakat qiladigan muammoni ko'rib chiqdik. Aslida, bu har doim ham shunday emas. Jismning kuchi va harakati ikki xil yo'nalishda bo'lgan hollarda, aniq natijaga erishish uchun bu ikki yo'nalish orasidagi farqni ham tenglamaga kiritish kerak. Birinchidan, odatdagidek, ob'ektning kuchini va siljishini toping.

      • Keling, muammoning yana bir misolini ko'rib chiqaylik. Bu holda, biz yuqoridagi misoldagi kabi o'yinchoq poezdini oldinga tortamiz, deylik, lekin bu safar biz diagonal burchak ostida yuqoriga tortamiz. Keyingi bosqichda biz buni hisobga olamiz, ammo hozircha biz asoslarga yopishib olamiz: poezdning harakati va unga ta'sir qiluvchi kuchning kattaligi. Bizning maqsadlarimiz uchun, aytaylik, kuch kattalikka ega 10 Nyuton va u xuddi shunday haydagan 2 metr oldingidek oldinga.

   2. Kuch vektori bilan siljish orasidagi burchakni toping. Yuqoridagi misollardan farqli o'laroq, ob'ektning harakatidan boshqa yo'nalishda bo'lgan kuch bilan, siz ular orasidagi burchak bo'yicha ikki yo'nalish orasidagi farqni topishingiz kerak. Agar bu ma'lumot sizga taqdim etilmagan bo'lsa, unda siz burchakni o'zingiz o'lchashingiz yoki uni muammodagi boshqa ma'lumotlardan olishingiz kerak bo'lishi mumkin.

      • Masalan, bizning misolimizda, qo'llaniladigan kuch gorizontal tekislikdan taxminan 60 o yuqorida bo'lsin. Agar poezd hali ham to'g'ri oldinga (ya'ni gorizontal) harakat qilsa, u holda kuch vektori va poezd harakati o'rtasidagi burchak teng bo'ladi. 60 o.

   3. Kuchni ko'paytirish × Masofa × Kosinus (th). Ob'ektning siljishi, unga ta'sir qiluvchi kuch miqdori va kuch vektori va uning harakati o'rtasidagi burchakni bilganingizdan so'ng, qaror qabul qilish burchakni hisobga olmasdan deyarli oson bo'ladi. Faqat burchakning kosinusini oling (buning uchun ilmiy kalkulyator kerak bo'lishi mumkin) va Joulda muammoingizga javob topish uchun uni kuch va joy almashish bilan ko'paytiring.

      • Keling, muammomizning misolini hal qilaylik. Kalkulyatordan foydalanib, biz 60 o ning kosinusu 1/2 ekanligini topamiz. Buni formulaga kiritsak, masalani quyidagicha hal qilishimiz mumkin: 10 Nyuton × 2 metr × 1/2 = 10 Joul.

   3-qism

   Ishning qiymatidan foydalanish

   1. Masofa, kuch yoki burchakni topish uchun formulani o'zgartiring. Yuqoridagi ish formulasi bunday emas oddiygina ish topish uchun foydali - ishning ma'nosini bilsangiz, tenglamadagi har qanday o'zgaruvchilarni topish uchun ham foydalidir. Bunday hollarda siz izlayotgan o'zgaruvchini ajratib ko'rsatish kifoya va tenglamani algebraning asosiy qoidalariga muvofiq yeching.

      • Misol uchun, biz bilamizki, bizning poezd 86,6 Joul ishni bajarish uchun 5 metrdan ortiq diagonal burchak ostida 20 Nyuton kuch bilan tortiladi. Biroq, biz kuch vektorining burchagini bilmaymiz. Burchakni topish uchun biz shunchaki bu o'zgaruvchini tanlaymiz va tenglamani quyidagicha yechamiz: 86,6 = 20 × 5 × Kosinus (th) 86,6 / 100 = Kosinus (th) Arccos (0,866) = th = 30 o

   2. Quvvatni topish uchun harakatga sarflangan vaqtga bo'ling. Fizikada ish "kuch" deb ataladigan boshqa o'lchov turi bilan chambarchas bog'liq. Quvvat - bu ma'lum bir tizimda uzoq vaqt davomida bajariladigan ish tezligini miqdoriy aniqlashning oddiy usuli. Shunday qilib, kuchni topish uchun siz qilishingiz kerak bo'lgan narsa ob'ektni ko'chirish uchun ishlatiladigan ishni harakatni bajarish uchun ketadigan vaqtga bo'lishdir. Quvvat o'lchovlari Vt birliklarida ko'rsatilgan (ular Joule / sekundga teng).

      • Misol uchun, yuqoridagi bosqichdagi misol uchun, poezdni 5 metrga siljitish uchun 12 soniya kerak bo'ldi deylik. Bunday holda, quvvatni hisoblash uchun javob topish uchun uni 5 metr (86,6 J) ga ko'chirish uchun bajarilgan ishni 12 soniyaga bo'lish kifoya: 86,6 / 12 = " 7,22 Vt.

   3. Tizimdagi mexanik energiyani topish uchun TME i + W nc = TME f formulasidan foydalaning. Ishdan tizimdagi energiya miqdorini topish uchun ham foydalanish mumkin. Yuqoridagi formulada TME i = boshlang'ich TME tizimidagi umumiy mexanik energiya f = final tizimdagi umumiy mexanik energiya va W nc = konservativ bo'lmagan kuchlar tufayli aloqa tizimlarida bajarilgan ish. ... Ushbu formulada, agar kuch harakat yo'nalishi bo'yicha qo'llanilsa, u ijobiy bo'ladi va agar unga (qarshi) bosilsa, u salbiy hisoblanadi. E'tibor bering, ikkala energiya o'zgaruvchisini (½) mv 2 formulasi bilan topish mumkin, bu erda m = massa va V = hajm.

      • Masalan, yuqoridagi ikki bosqichdagi masalaning misoli uchun, deylik, poyezd dastlab 100 J umumiy mexanik energiyaga ega bo‘ldi. Masaladagi kuch poyezdni allaqachon o‘tgan yo‘nalishga tortganligi uchun u ijobiy bo‘ladi. Bunda poezdning yakuniy energiyasi TME i + W nc = 100 + 86,6 = ga teng. 186,6 J.
      • E'tibor bering, konservativ bo'lmagan kuchlar jismning tezlashishiga ta'sir qilish kuchi ob'ekt bosib o'tgan yo'lga bog'liq bo'lgan kuchlardir. Ishqalanish yaxshi misoldir - qisqa, to'g'ri yo'l bo'ylab surilgan ob'ekt qisqa vaqt davomida ishqalanish ta'sirini his qiladi, uzoq, o'ralgan yo'l bo'ylab bir xil yakuniy joyga surilgan narsa umumiy ishqalanishni boshdan kechiradi.
   • Agar muammoni hal qilishda muvaffaqiyat qozonsangiz, tabassum qiling va o'zingiz uchun xursand bo'ling!
   • Iloji boricha ko'proq muammolarni hal qilishni mashq qiling, bu to'liq tushunishni ta'minlaydi.
   • Mashq qilishni davom eting va agar birinchi marta muvaffaqiyatsizlikka uchrasangiz, yana urinib ko'ring.
   • Ish haqida quyidagi fikrlarni o'rganing:
     • Kuch bilan bajarilgan ish ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. (Shu ma'noda "ijobiy yoki salbiy" atamalari o'zlarining matematik ma'nosini va odatiy ma'nosini anglatadi).
     • Kuch siljishga teskari yo'nalishda harakat qilganda bajarilgan ish manfiy bo'ladi.
     • Kuch harakat yo'nalishi bo'yicha harakat qilganda bajarilgan ish ijobiy hisoblanadi.

Harakatning energiya xarakteristikalari mexanik ish yoki kuch ishi tushunchasi asosida kiritiladi.

O'zgarmas kuch F tomonidan bajariladigan ish A → kuch va siljish modullarining burchak kosinusiga ko'paytmasiga teng fizik miqdor. α kuch vektorlari F → va siljish s → o'rtasida joylashgan.

Ushbu ta'rif 1-rasmda muhokama qilinadi. o'n sakkiz. bitta.

Ish formulasi quyidagicha yoziladi:

A = F s cos a.

Ish skalardir. Bu (0 ° ≤ a) da ijobiy bo'lishga imkon beradi< 90 °) , отрицательной при (90 ° < α ≤ 180 °) . Когда задается прямой угол α , тогда совершаемая сила равняется нулю. Единицы измерения работы по системе СИ - джоули (Д ж) .

Joul 1 N kuchning kuch yo'nalishi bo'yicha 1 m harakat qilish uchun bajargan ishiga teng.

1-rasm. o'n sakkiz. bitta. F kuchning ishi →: A = F s cos a = F s s

F s → kuchlar F → siljish yo'nalishi bo'yicha s → proyeksiyasi bilan kuch doimiy bo'lib qolmaydi va kichik siljishlar uchun ishni hisoblash D s i. umumlashtiriladi va formula bo'yicha ishlab chiqariladi:

A = ∑ ∆ A i = ∑ F s i ∆ s i.

Ushbu ish miqdori chegaradan (D s i → 0) hisoblanadi, undan keyin u integralga aylanadi.

Ishning grafik tasviri 1-rasmning F s (x) grafigi ostida joylashgan egri chiziqli figuraning maydonidan aniqlanadi. o'n sakkiz. 2.

1-rasm. o'n sakkiz. 2. Ishning grafik ta'rifi D A i = F s i D s i.

Koordinataga bog'liq kuchga misol qilib, Guk qonuniga bo'ysunuvchi prujinaning elastik kuchini keltirish mumkin. Prujinani cho'zish uchun moduli prujinaning cho'zilishi bilan mutanosib bo'lgan F → kuchini qo'llash kerak. Buni 1-rasmda ko‘rish mumkin. o'n sakkiz. 3.

1-rasm. o'n sakkiz. 3. Cho'zilgan bahor. Tashqi kuchning yo'nalishi F → siljish yo'nalishi s → ​​bilan mos keladi. F s = k x, bu erda k bahorning qattiqligini bildiradi.

F → y p p = - F →

Tashqi kuch modulining x koordinatalariga bog'liqligini to'g'ri chiziq yordamida chizish mumkin.

1-rasm. o'n sakkiz. 4 . Prujinani cho'zilganda tashqi kuch modulining koordinataga bog'liqligi.

Yuqoridagi rasmdan uchburchakning maydonidan foydalanib, bahorning o'ng erkin uchining tashqi kuchi bo'yicha ish topish mumkin. Formula shaklni oladi

Bu formula prujina siqilganda tashqi kuch tomonidan bajarilgan ishni ifodalash uchun qo'llaniladi. Ikkala holat ham F → y p p elastiklik kuchi F → tashqi kuchning ishiga teng ekanligini, lekin teskari ishorali ekanligini ko'rsatadi.

Ta'rif 2

Agar tanaga bir nechta kuchlar ta'sir etsa, u holda umumiy ish formulasi unda bajarilgan barcha ishlarning yig'indisiga o'xshaydi. Jism translatsion harakat qilganda, kuchlarni qo'llash nuqtalari xuddi shunday harakat qiladi, ya'ni barcha kuchlarning umumiy ishi qo'llaniladigan kuchlarning natijaviy ishiga teng bo'ladi.

1-rasm. o'n sakkiz. 5 . Mexanik ish modeli.

Quvvatni aniqlash

Quvvat vaqt birligida bajarilgan kuch ishini chaqiring.

N bilan belgilangan kuchning fizik miqdorining yozuvi A ishining bajarilayotgan ishning t vaqt oralig'iga nisbati shaklini oladi, ya'ni:

Ta'rif 4

CI tizimi quvvat birligi sifatida vattlardan (Vt t) foydalanadi, bu 1 s vaqt ichida 1 Vt dagi ishni bajaradigan kuchning kuchiga teng.

Agar siz matnda xatolikni sezsangiz, uni tanlang va Ctrl + Enter ni bosing

Harakatning energiya xususiyatlarini tavsiflash uchun mexanik ish tushunchasi kiritildi. Va uning turli ko'rinishlarida maqola unga bag'ishlangan. Tushunish uchun mavzu ham oson, ham juda murakkab. Muallif uni yanada tushunarli va tushunarli qilishga chin dildan harakat qilgan va maqsad amalga oshdi, deb umid qilish mumkin.

Mexanik ish deb nimaga aytiladi?

Nima deb ataladi? Agar tanaga qandaydir kuch ta'sir etsa va bu jismning ta'siri natijasida u harakat qilsa, bu mexanik ish deyiladi. Ilmiy falsafa nuqtai nazaridan yondashganda, bu erda bir nechta qo'shimcha jihatlarni ajratib ko'rsatish mumkin, ammo maqola mavzuni fizika nuqtai nazaridan yoritadi. Bu erda yozilgan so'zlarni diqqat bilan o'ylab ko'rsangiz, mexanik ish qiyin emas. Ammo "mexanik" so'zi odatda yozilmaydi va hamma narsa "ish" so'ziga qisqartiriladi. Lekin har bir ish mexanik emas. Bu erda bir kishi o'tiradi va o'ylaydi. Bu ishlaydimi? Ruhiy jihatdan ha! Ammo bu mexanik ishmi? Yo'q. Va agar odam yursa? Agar tana kuch ta'sirida harakat qilsa, bu mexanik ishdir. Hammasi oddiy. Boshqacha qilib aytganda, tanaga ta'sir qiluvchi kuch (mexanik) ish qiladi. Va yana bir narsa: bu ma'lum bir kuchning ta'sirining natijasini tavsiflashi mumkin bo'lgan ish. Shunday qilib, agar odam yursa, u holda ma'lum kuchlar (ishqalanish, tortishish va boshqalar) odamga mexanik ish olib boradi va ularning harakati natijasida odam o'z joylashuvi nuqtasini o'zgartiradi, boshqacha aytganda, harakat qiladi.

Jismoniy miqdor sifatida ish tanaga ta'sir qiluvchi kuchga teng bo'lib, tananing ushbu kuch ta'sirida va u ko'rsatgan yo'nalishda qilgan yo'liga ko'paytiriladi. Aytishimiz mumkinki, agar ikkita shart bir vaqtning o'zida bajarilgan bo'lsa, mexanik ish bajarilgan: kuch tanaga ta'sir qilgan va u o'z ta'sir yo'nalishi bo'yicha harakat qilgan. Lekin u sodir bo'lmagan yoki sodir bo'lmaydi, agar kuch ta'sir ko'rsatsa va tana koordinatalar tizimidagi o'rnini o'zgartirmasa. Mexanik ish bajarilmaganda bir nechta kichik misollar:

1. Shunday qilib, odam katta toshga suyanib, uni harakatga keltirishi mumkin, ammo kuch etarli emas. Quvvat toshga ta'sir qiladi, lekin u harakat qilmaydi va ish sodir bo'lmaydi.
2. Tana koordinatalar tizimida harakat qiladi va kuch nolga teng yoki ularning barchasi kompensatsiyalanadi. Buni inertsiya bilan harakatlanayotganda kuzatish mumkin.
3. Jismning harakat yo'nalishi kuch ta'siriga perpendikulyar bo'lganda. Poezd gorizontal chiziq bo'ylab harakatlansa, tortishish kuchi o'z ishini bajarmaydi.

Muayyan sharoitlarga qarab, mexanik ish salbiy va ijobiydir. Shunday qilib, agar kuchlarning ham, tananing harakatlarining ham yo'nalishlari bir xil bo'lsa, ijobiy ish sodir bo'ladi. Ijobiy ishning misoli - suvning tushayotgan tomchisiga tortishish kuchining ta'siri. Ammo harakatning kuchi va yo'nalishi qarama-qarshi bo'lsa, u holda salbiy mexanik ish sodir bo'ladi. Bunday variantga misol sifatida yuqoriga ko'tarilgan shar va salbiy ishni bajaradigan tortishish kuchi hisoblanadi. Tana bir nechta kuchlar ta'siriga berilsa, bu ish "hosil bo'lgan kuchning ishi" deb ataladi.

Amaliy qo'llash xususiyatlari (kinetik energiya)

Biz nazariyadan amaliy qismga o'tamiz. Mexanik ish va uning fizikada qo'llanilishi haqida alohida gapirish kerak. Ko'pchilik eslaganidek, tananing barcha energiyasi kinetik va potentsialga bo'linadi. Agar jism muvozanatda bo'lsa va hech qayerga harakat qilmasa, uning potentsial energiyasi umumiy energiyaga, kinetik energiyasi esa nolga teng bo'ladi. Harakat boshlanganda potentsial energiya pasayishni boshlaydi, kinetik energiya o'sishni boshlaydi, lekin jami ular ob'ektning umumiy energiyasiga teng. Moddiy nuqta uchun kinetik energiya nuqtani noldan H qiymatigacha tezlashtirgan kuchning ishi sifatida aniqlanadi va formula shaklida tananing kinetikasi ½ * M * H ga teng, bu erda M - massa. Ko'p zarrachalardan tashkil topgan jismning kinetik energiyasini bilish uchun zarrachalarning barcha kinetik energiyasining yig'indisini topish kerak va bu tananing kinetik energiyasi bo'ladi.

Amaliy qo'llash xususiyatlari (potentsial energiya)

Agar tanaga ta'sir qiluvchi barcha kuchlar konservativ bo'lsa va potentsial energiya jamiga teng bo'lsa, u holda ish bajarilmaydi. Ushbu postulat mexanik energiyaning saqlanish qonuni sifatida tanilgan. Yopiq tizimdagi mexanik energiya vaqt o'tishi bilan o'zgarmasdir. Saqlanish qonuni klassik mexanika masalalarini hal qilishda keng qo'llaniladi.

Amaliy qo'llash xususiyatlari (termodinamika)

Termodinamikada gazning kengayish vaqtida bajaradigan ishi bosimni hajmga ko'paytirishning integralidan hisoblanadi. Ushbu yondashuv nafaqat hajmning aniq funktsiyasi mavjud bo'lgan hollarda, balki bosim / hajm tekisligida ko'rsatilishi mumkin bo'lgan barcha jarayonlar uchun ham qo'llaniladi. Bundan tashqari, mexanik ish haqidagi bilim nafaqat gazlarga, balki bosim o'tkaza oladigan har qanday narsaga ham tegishli.

Amalda amaliy qo'llash xususiyatlari (nazariy mexanika)

Nazariy mexanikada yuqorida tavsiflangan barcha xususiyatlar va formulalar batafsilroq ko'rib chiqiladi, xususan, bu proektsiyalardir. Shuningdek, u turli xil mexanik ish formulalari uchun o'ziga xos ta'rifni beradi (Rimmer integralining ta'rifiga misol): bo'linishning nozikligi nolga moyil bo'lganda, elementar ishning barcha kuchlari yig'indisi moyil bo'lgan chegara. kuchning egri chiziq bo'ylab ishi deyiladi. Ehtimol, qiyinmi? Lekin hech narsa, bu nazariy mexanika bilan. Va barcha mexanik ishlar, fizika va boshqa qiyinchiliklar tugadi. Keyinchalik faqat misollar va xulosalar bo'ladi.

Mexanik ish birliklari

SIda ishni o'lchash uchun joullar ishlatiladi va CGS erg dan foydalanadi:

1. 1 J = 1 kgm² / s² = 1 Nm
2. 1 erg = 1 gcm² / s² = 1 dincm
3. 1 erg = 10 −7 J

Mexanik ishlarga misollar

Mexanik ish kabi kontseptsiyani nihoyat tushunish uchun siz uni har tomondan emas, balki ko'p jihatdan ko'rib chiqishga imkon beradigan bir nechta alohida misollarni o'rganishingiz kerak:

1. Biror kishi toshni qo'llari bilan ko'targanda, qo'llarning mushak kuchi yordamida mexanik ish sodir bo'ladi;
2. Poezd relslarda harakatlanayotganda traktorning tortish kuchi (elektrovoz, teplovoz va boshqalar) bilan tortiladi;
3. Agar siz qurolni olib, undan o'qqa tutsangiz, u holda chang gazlari tomonidan yaratilgan bosim kuchi tufayli ish bajariladi: o'q o'qning tezligining oshishi bilan bir vaqtning o'zida qurolning namlusi bo'ylab harakatlanadi;
4. Mexanik ish ishqalanish kuchi tanaga ta'sir qilganda ham mavjud bo'lib, uni harakat tezligini kamaytirishga majbur qiladi;
5. Yuqoridagi to'plar misoli, ular tortishish yo'nalishiga nisbatan qarama-qarshi yo'nalishda ko'tarilganda, mexanik ishning ham namunasidir, lekin tortishish kuchidan tashqari, havodan engilroq bo'lgan hamma narsa yuqoriga ko'tarilganda Arximed kuchi ham ta'sir qiladi.

Quvvat nima?

Va nihoyat, men hokimiyat mavzusiga to'xtalib o'tmoqchiman. Bir vaqt birligida bajariladigan kuch ishiga kuch deyiladi. Darhaqiqat, quvvat shunday jismoniy miqdor bo'lib, u ishning ushbu ish bajarilgan ma'lum vaqt davriga nisbatini aks ettiradi: M = P / B, bu erda M - kuch, P - ish, B - vaqt. SI quvvat birligi 1 Vt. Vatt bir soniyada bir joul ishni bajaradigan quvvatga teng: 1 Vt = 1J / 1s.