Temel teorik bilgiler

  Mekanik işler

Hareketin enerji özellikleri kavram temelinde tanıtılır mekanik iş veya iş gücü. Sürekli kuvvetle yapılan işler Fkuvvet vektörleri arasındaki açının kosinüsü ile çarpılan kuvvet ve yer değiştirme modüllerinin çarpımına eşit fiziksel bir miktar olarak adlandırılır. F  ve hareket ediyor S:

İş skaler bir niceliktir. Olumlu olabilir (0 ° ≤ α < 90°), так и отрицательна (90° < α   ≤ 180 °). en α   \u003d 90 ° kuvvetle yapılan iş sıfırdır. SI sisteminde iş, joule (J) cinsinden ölçülür. Joule, 1 metrelik bir kuvvetin kuvvet yönünde 1 metre hareketiyle yaptığı işe eşittir.

Kuvvet zamanla değişirse, iş bulmak için, kuvvetin yer değiştirmeye bağımlılığının bir grafiğini oluşturun ve şeklin grafiğin altındaki alanını bulun - iş bu:

Modülü koordinatına (yer değiştirme) bağlı olan bir kuvvet örneği, Hooke yasasına ( F  kontrol \u003d kx).

  güç

Birim zaman başına gerçekleştirilen kuvvet çalışmasına güç. güç P  (bazen mektupla gösterilir) N-) İşin oranına eşit fiziksel bir niceliktir bir  zaman atlamalı tbu çalışmanın tamamlandığı tarih:

Bu formül hesaplanır ortalama güç, yani. genellikle süreci karakterize eden güç. Böylece, iş güç açısından da ifade edilebilir: bir = pt  (tabii ki, işin gücü ve zamanı bilinmedikçe). Güç birimine 1 saniyede watt (W) veya 1 joule denir. Hareket tekdüze ise, o zaman:

Bu formülü kullanarak hesaplayabiliriz. anlık güç  (belirli bir zamanda güç), eğer hız yerine ani hızın değerini formüle koyarsak. Hangi gücü sayacağınızı nasıl öğrenebilirim? Görev zamanın bir noktasında veya uzayda bir noktada güç isterse, anlık olarak kabul edilir. Belirli bir süre için veya yolun bir bölümü için güç sorarsanız, ortalama gücü arayın.

Verimlilik - performans katsayısı, yararlı işlerin harcananlara veya faydalı gücün harcananlara oranına eşittir:

Ne tür bir iş yararlıdır ve harcanan şey, belirli bir görevin koşullarından mantıksal akıl yürütme ile belirlenir. Örneğin, bir vinç yükü belirli bir yüksekliğe kaldırmak için iş yaparsa, yükü kaldırmak için çalışmak (bunun için oluşturulan vincin uğruna olduğu için) faydalı olacaktır ve vincin elektrik motoru tarafından yapılan iş harcanacaktır.

Bu nedenle, yararlı ve harcanan gücün katı bir tanımı yoktur ve mantıksal akıl yürütme ile bulunur. Her görevde, kendimiz bu görevde neyin işin amacı (yararlı iş veya güç) ve tüm işi yapmanın mekanizması veya yöntemi (harcanan güç veya iş) olduğunu belirlemeliyiz.

Genel durumda, verimlilik bir mekanizmanın bir enerji formunu diğerine ne kadar verimli bir şekilde dönüştürdüğünü gösterir. Güç zaman içinde değişirse, iş, güç grafiğinin altındaki zamana karşı şeklin alanı olarak bulunur:

  Kinetik enerji

Hızının karesi ile vücut kütlesi ürününün yarısına eşit fiziksel bir miktara denir. vücudun kinetik enerjisi (hareket enerjisi):

Yani, 2000 kg ağırlığındaki bir araba 10 m / s hızında hareket ederse, kinetik enerjiye eşittir. E  k \u003d 100 kJ ve 100 kJ çalışmasını tamamlayabilir. Bu enerji ısıya dönüşebilir (araç fren yaptığında, tekerleklerin kauçuğu, yol ve fren diskleri ısındığında) veya otomobilin ve aracın çarpıştığı gövdenin deforme edilmesi için harcanabilir (bir kazada). Kinetik enerjiyi hesaplarken, iş gibi enerji skaler olduğu için aracın nerede hareket ettiği önemli değildir.

Vücut, işi tamamlayabiliyorsa enerjiye sahiptir.  Örneğin, hareketli bir cismin kinetik enerjisi vardır, yani. hareket enerjisi ve deforme olan cisimler üzerinde veya çarpışacak cisimlere ivme kazandırmak için çalışmalar yapabilir.

Kinetik enerjinin fiziksel anlamı: istirahat eden bir cismin kütle olması için m  hızla hareket etmeye başladı v elde edilen kinetik enerjinin değerine eşit bir iş yapmak gerekir. Vücut kitlesel ise m  hızlı hareket etmek v, daha sonra durdurmak için, başlangıçtaki kinetik enerjisine eşit bir iş yapmak gerekir. Fren yaparken, kinetik enerji esas olarak (çarpışma durumlarında, enerjinin deformasyona uğradığı durumlar hariç) sürtünme kuvveti tarafından "alınır".

Kinetik enerji teoremi: ortaya çıkan kuvvet vücudun kinetik enerjisindeki değişime eşittir:

Kinetik enerji teoremi, vücut hareketi yönü ile uyuşmayan değişen bir kuvvetin etkisi altında hareket ettiğinde genel durumda da geçerlidir. Bu teoremi bir cismin hızlanma ve yavaşlama problemlerinde uygulamak uygundur.

  Potansiyel enerji

Fizikte kinetik enerji veya hareket enerjisi ile birlikte potansiyel enerji veya cisimlerin etkileşim enerjisi.

Potansiyel enerji, cisimlerin göreceli pozisyonu tarafından belirlenir (örneğin, vücudun Dünya yüzeyine göre pozisyonu). Potansiyel enerji kavramı sadece çalışmaları vücudun yörüngesine bağlı olmayan ve sadece başlangıç \u200b\u200bve nihai konumlarla (sözde) belirlenen kuvvetler için uygulanabilir. muhafazakar güçler). Bu tür kuvvetlerin kapalı bir yolda çalışması sıfırdır. Yerçekimi ve elastikiyet bu özelliğe sahiptir. Bu kuvvetler için potansiyel enerji kavramı ortaya konulabilir.

Dünya'nın yerçekimi alanında vücudun potansiyel enerjisi  formülle hesaplanır:

Vücudun potansiyel enerjisinin fiziksel anlamı: potansiyel enerji, vücudu sıfır seviyeye indirirken yerçekiminin yaptığı işe eşittir ( h  - vücudun ağırlık merkezinden sıfır seviyesine kadar olan mesafe). Vücudun potansiyel enerjisi varsa, bu vücut bir yükseklikten düştüğünde iş yapabilir h  sıfır seviyesine. Yerçekimi işi, vücudun potansiyel enerjisindeki ters işaretle alınan değişime eşittir:

Enerji problemlerinde genellikle bedeni yükseltmek (dönmek, çukurdan çıkmak) için iş bulmak gerekir. Tüm bu durumlarda, vücudun kendisinin değil, sadece ağırlık merkezinin hareketini düşünmek gerekir.

Potansiyel enerji Ep, sıfır seviyesinin seçimine, yani OY ekseninin kaynağının seçimine bağlıdır. Her görevde, kolaylık sağlamak için sıfır seviyesi seçilir. Fiziksel anlam potansiyel enerjinin kendisi değil, vücut bir konumdan diğerine geçtiğinde değişmesidir. Bu değişiklik sıfır seviyesinin seçiminden bağımsızdır.

Gerilmiş bir yayın potansiyel enerjisi  formülle hesaplanır:

burada: k - yay sertliği. Gerilmiş (veya sıkıştırılmış) bir yay, kendisine bağlı bir gövdeyi harekete geçirebilir, yani bu gövdeye kinetik enerji verebilir. Bu nedenle, böyle bir yayın bir enerji kaynağı vardır. Germe veya büzülme x  vücudun deforme olmayan durumundan hesaplanmalıdır.

Elastik olarak deforme olmuş bir cismin potansiyel enerjisi, belirli bir durumdan sıfır deformasyona sahip bir duruma geçiş sırasında elastik kuvvetin çalışmasına eşittir. İlk durumda yay zaten deforme olmuş ve uzaması eşitse x  1, sonra uzama ile yeni bir duruma geçiş üzerine x  2, elastik kuvvet ters işaret ile alınan potansiyel enerjideki değişime eşit iş yapacak (çünkü elastik kuvvet her zaman vücudun deformasyonuna karşı yönlendirilir):

Elastik deformasyon sırasında potansiyel enerji, vücudun her bir parçasının elastik kuvvetlerle birbirleriyle etkileşim enerjisidir.

Sürtünme kuvvetinin çalışması kat edilen mesafeye bağlıdır (işi yörüngeye ve kat edilen mesafeye bağlı olan bu tür kuvvet: harcanan kuvvetler). Sürtünme için potansiyel enerji kavramı uygulanamaz.

  Performans katsayısı

Performans katsayısı (COP)  - enerjinin dönüştürülmesi veya iletilmesi ile ilgili olarak sistemin (cihaz, makine) etkinliğinin bir özelliği. Kullanılan yararlı enerjinin, sistem tarafından alınan toplam enerji miktarına oranı ile belirlenir (formül yukarıda verilmiştir).

Verimlilik hem iş hem de güç yoluyla hesaplanabilir. Yararlı ve harcanan iş (güç) her zaman basit mantıksal akıl yürütme ile belirlenir.

Elektrik motorlarında verimlilik, gerçekleştirilen (faydalı) mekanik işin kaynaktan alınan elektrik enerjisine oranıdır. Isı motorlarında, yararlı mekanik işin harcanan ısı miktarına oranı. Elektrik transformatörlerinde, ikincil sargıda alınan elektromanyetik enerjinin birincil sargı tarafından tüketilen enerjiye oranı.

Genelliği sayesinde, verimlilik kavramı, atomik reaktörler, elektrik jeneratörleri ve motorları, ısı enerji santralleri, yarı iletken cihazlar, biyolojik nesneler vb.Gibi çeşitli sistemleri tek bir bakış açısından karşılaştırmayı ve değerlendirmeyi mümkün kılar.

Sürtünme, çevredeki cisimlerin ısınması vb. Nedeniyle kaçınılmaz enerji kaybı nedeniyle. Verimlilik her zaman birden azdır. Buna göre, verimlilik harcanan enerjinin fraksiyonları, yani doğru fraksiyon veya yüzde olarak ifade edilir ve boyutsuz bir niceliktir. Verimlilik, bir makinenin veya mekanizmanın ne kadar verimli çalıştığını karakterize eder. Termik santrallerin verimi% 35-40'a, süper şarjlı ve ön soğutmalı içten yanmalı motorlara -% 40-50, yüksek güçte dinamos ve jeneratörler -% 95, transformatörler -% 98'e ulaşır.

Verimliliği bulmanız gereken veya bilindiği görev, mantıklı bir tartışma ile başlamanız gerekir - hangi iş yararlı ve hangi harcanır.

  Mekanik enerjinin korunumu kanunu

Tam mekanik enerji  Kinetik enerjinin (yani hareket enerjisi) ve potansiyelin (yani, cisimlerin yerçekimi ve elastikiyet kuvvetleri ile etkileşme enerjisi) toplamı denir:

Mekanik enerji, örneğin iç (termal) enerjiye başka formlara geçmezse, kinetik ve potansiyel enerjinin toplamı değişmeden kalır. Mekanik enerji ısıya girerse, mekanik enerjideki bir değişiklik sürtünme kuvveti veya enerji kaybının çalışmasına veya serbest bırakılan ısı miktarına eşittir ve diğer bir deyişle, toplam mekanik enerjideki bir değişiklik dış kuvvetlerin çalışmasına eşittir:

Kapalı sistemi oluşturan (yani dış kuvvetlerin hareket etmediği ve çalışmalarının sıfıra eşit olduğu) ve yerçekimi ve elastik kuvvetlerle birbirleriyle etkileşen vücutların kinetik ve potansiyel enerjisinin toplamı değişmeden kalır:

Bu ifade şunu ifade eder: mekanik işlemlerde enerji tasarrufu kanunu (ZE). Bu Newton yasalarının bir sonucudur. Mekanik enerjinin korunumu yasası, ancak kapalı bir sistemdeki cisimler, esneklik ve yerçekimi kuvvetleri tarafından birbirleriyle etkileşime girdiğinde tatmin olur. Enerjinin korunumu yasası ile ilgili tüm problemlerde, beden sisteminin daima en az iki durumu olacaktır. Yasa, birinci eyaletin toplam enerjisinin ikinci eyaletin toplam enerjisine eşit olacağını belirtir.

Enerjinin korunumu yasası ile ilgili problemleri çözme algoritması:

1. Vücudun ilk ve son konumunun noktalarını bulun.
2. Vücudun bu noktalarda sahip olduğu enerjileri yazın.
3. Vücudun başlangıç \u200b\u200bve nihai enerjisini eşitleyin.
4. Fizikteki önceki konulardan gerekli diğer denklemleri ekleyin.
5. Ortaya çıkan denklemi veya denklem sistemini matematiksel yöntemlerle çözün.

Mekanik enerjinin korunumu yasasının, tüm ara noktalarda vücudun hareket yasasını analiz etmeden, yörüngenin iki farklı noktasında vücudun koordinatları ve hızları arasında bir ilişki elde etmeyi mümkün kıldığını belirtmek önemlidir. Mekanik enerjinin korunumu yasasının uygulanması birçok sorunun çözümünü büyük ölçüde basitleştirebilir.

Gerçek koşullarda, hemen hemen her zaman hareketli cisimler üzerinde yerçekimi kuvvetleri, esneklik kuvvetleri ve diğer kuvvetler sürtünme kuvvetleri veya ortamın direnç kuvvetleridir. Sürtünme kuvvetinin çalışması yolun uzunluğuna bağlıdır.

Kapalı sistemi oluşturan gövdeler arasında sürtünme kuvvetleri hareket ederse, mekanik enerji korunmaz. Mekanik enerjinin bir kısmı, cisimlerin iç enerjisine dönüştürülür (ısıtma). Böylece, bir bütün olarak enerji (yani, sadece mekanik değil) her durumda korunur.

Herhangi bir fiziksel etkileşimle, enerji ortaya çıkmaz ve kaybolmaz. Sadece bir formdan diğerine dönüşür. Deneysel olarak tesis edilmiş bu gerçek, doğanın temel yasasını ifade eder - enerjinin korunumu ve dönüşümü kanunu.

Enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasının sonuçlarından biri, enerji tüketmeden süresiz olarak çalışabilecek bir makine olan “sürekli cep” yaratılmasının imkansız olduğudur.

  İş için farklı görevler

Görevde mekanik bir iş bulmanız gerekiyorsa, önce onu bulmanın yolunu seçin:

1. İş aşağıdaki formülle bulunabilir: bir = FSÇünkü α . İşi yapan gücü ve seçilen referans çerçevesindeki bu kuvvetin etkisi altında vücudun yer değiştirmesinin büyüklüğünü bulun. Kuvvet ve yer değiştirme vektörleri arasında açının seçilmesi gerektiğini unutmayın.
2. Dış kuvvetin çalışması, nihai ve ilk durumlarda mekanik enerjinin farkı olarak bulunabilir. Mekanik enerji, vücudun kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamına eşittir.
3. Vücudu sabit bir hızda kaldırma çalışması aşağıdaki formülle bulunabilir: bir = mghnerede h  - yükseldiği yükseklik vücut ağırlık merkezi.
4. İş, gücün ve zamanın ürünü olarak bulunabilir, yani. aşağıdaki formüle göre: bir = pt.
5. İş, kuvvetin yer değiştirmeye veya zamana göre güce bağımlılığının grafiğinin altındaki şekil alanı olarak bulunabilir.

  Enerjinin korunumu kanunu ve dönme hareketinin dinamikleri

Bu konunun görevleri matematiksel olarak oldukça karmaşıktır, ancak yaklaşım bilgisi ile tamamen standart bir algoritma ile çözülür. Tüm görevlerde, vücudun dikey bir düzlemde dönüşünü göz önünde bulundurmanız gerekir. Çözüm, aşağıdaki eylem sırasına indirgenecektir:

1. İlginizi çeken noktayı (vücudun hızını, ipliğin gerilme kuvvetini, ağırlığı vb. Belirlemek için gerekli olan nokta) belirlemek gerekir.
2. Bu noktada, vücudun döndüğü göz önüne alındığında Newton’un ikinci yasasını yazın, yani merkezcil ivmeye sahiptir.
3. Mekanik enerjinin korunumu yasasını, vücudun bu çok ilginç noktada hızını ve bir şeylerin bilindiği bir durumda vücudun durumunun özelliklerini içermesi için yazın.
4. Duruma bağlı olarak, bir denklemden alınan hızı ifade edin ve bir diğerine geçin.
5. Nihai sonucu elde etmek için kalan gerekli matematik işlemlerini gerçekleştirin.

Sorunları çözerken, şunu hatırlamak gerekir:

• İplik üzerinde minimum hızda dönüş sırasında üst noktayı geçme koşulu, desteğin reaksiyon kuvvetidir. N-  ölü noktanın üst noktasını geçerken aynı koşul yerine getirilir.
• Çubuk üzerinde dönerken, tüm daireyi geçme koşulu: üst noktadaki minimum hız 0'dır.
• Vücudun kürenin yüzeyinden ayrılması koşulu, desteğin ayırma noktasındaki reaksiyon kuvvetinin sıfır olmasıdır.

  Esnek Olmayan Çarpışmalar

Mekanik enerjinin korunumu yasası ve momentumun korunumu yasası, hareket kuvvetlerinin bilinmediği durumlarda mekanik sorunlara çözüm bulmamızı sağlar. Bu tür sorunlara örnek olarak bedenlerin etki etkileşimi gösterilebilir.

Etki (veya çarpışma)  Vücutların kısa süreli etkileşimini çağırmak gelenekseldir, bunun sonucunda hızları önemli değişikliklere uğrar. Cesetlerin çarpışması sırasında, aralarında büyüklük bilinmeyen, kısa vadeli şok kuvvetleri arasında hareket eder. Bu nedenle, şok etkileşimi doğrudan Newton yasaları kullanılarak düşünülemez. Birçok durumda enerji ve momentumun korunumu yasalarının uygulanması, çarpışma sürecinin dikkate alınmamasını ve bir çarpışmadan önce ve sonra cisimlerin hızları arasında bir ilişki kurmayı ve bu miktarların tüm ara değerlerini atlamayı mümkün kılar.

Vücutların etki etkileşimi genellikle günlük yaşamda, mühendislikte ve fizikte (özellikle atomların ve temel parçacıkların fiziğinde) ele almak için gereklidir. Mekanikte genellikle iki etki etkileşimi modeli kullanılır - kesinlikle elastik ve kesinlikle esnek olmayan etkiler.

Kesinlikle Esnek Olmayan Etki  Böyle bir şok etkileşimi diyorlar, burada vücutlar birbirleriyle birleşiyor (birbirine yapışıyor) ve tek bir vücut olarak hareket ediyorlar.

Kesinlikle esnek olmayan bir etki ile mekanik enerji korunmaz. Kısmen veya tamamen vücutların iç enerjisine geçer (ısıtma). Herhangi bir darbeyi tanımlamak için, salınan ısıyı dikkate alarak momentumun korunumu yasasını ve mekanik enerjinin korunumu yasasını yazmanız gerekir (bir resim çizmek son derece tercih edilir).

  Kesinlikle esnek yumruk

Kesinlikle elastik zımba  bir cisim sisteminin mekanik enerjisinin korunduğu bir çarpışma olarak adlandırılır. Çoğu durumda, atomların, moleküllerin ve elementer parçacıkların çarpışması kesinlikle elastik etki yasalarına uyar. Kesinlikle elastik bir etki ile, momentumun korunumu yasası ile birlikte, mekanik enerjinin korunumu yasası yerine getirilir. Kesinlikle elastik bir çarpışmanın basit bir örneği, biri çarpışmadan önce istirahatte olan iki bilardo topunun merkezi darbesi olabilir.

Merkezî grev  Toplara çarpışma denir, burada çarpma öncesi ve sonrası topların hızları merkez hattı boyunca yönlendirilir. Böylece, mekanik enerjinin ve momentumun korunumu yasalarını kullanarak, çarpışmadan önceki hızları biliniyorsa, çarpışmadan sonra topların hızlarını belirlemek mümkündür. Merkezi etki, özellikle atomların veya moleküllerin çarpışması söz konusu olduğunda, uygulamada çok nadiren gerçekleşir. Merkez dışı elastik bir çarpışmada, çarpışmadan önce ve sonra parçacıkların (toplar) hızları tek bir düz çizgi boyunca yönlendirilmez.

Merkez dışı elastik etkinin özel bir örneği, aynı kütlenin biri çarpışmadan önce hareketsiz olan iki bilardo topunun çarpışması olabilir ve ikincisinin hızı topların merkezleri boyunca yönlendirilmemiştir. Bu durumda, elastik çarpışmadan sonra topların hız vektörleri her zaman birbirine dik olarak yönlendirilir.

  Koruma kanunları. karmaşık görevler

Birkaç ceset

Enerjinin korunumu yasası ile ilgili bazı problemlerde, belirli nesnelerin hareket ettiği halatlar kütleye sahip olabilir (yani, önceden alışmış olabileceğiniz gibi, ağırlıksız olmamak). Bu durumda, bu tür kabloların (yani ağırlık merkezlerinin) hareket ettirilmesi işi de dikkate alınmalıdır.

Ağırlıksız bir çubukla bağlanan iki gövde dikey bir düzlemde dönerse, o zaman:

1. potansiyel enerjiyi hesaplamak için, örneğin dönme ekseni seviyesinde veya yüklerden birinin en alt noktası seviyesinde bir sıfır seviyesi seçerler ve bir çizim yaparlar;
2. ilk durumda her iki cismin kinetik ve potansiyel enerjisinin toplamının sol tarafa kaydedildiği ve son durumda her iki cismin kinetik ve potansiyel enerjisinin toplamının sağ tarafa yazıldığı mekanik enerjinin korunumu yasasını yazınız;
3. cisimlerin açısal hızlarının aynı olduğunu dikkate alın, o zaman cisimlerin doğrusal hızları dönme yarıçaplarıyla orantılıdır;
4. gerekirse, Newton’un ikinci yasasını her bir organ için ayrı ayrı yazın.

Kabuk kopması

Bir merminin kopması durumunda, patlayıcı enerji açığa çıkar. Bu enerjiyi bulmak için, merminin mekanik enerjisini, patlamadan önce patlamadan sonra parçaların mekanik enerjilerinin toplamından çıkarmak gerekir. Ayrıca, kosinüs teoremi (vektör yöntemi) veya seçilen eksenler üzerindeki çıkıntılar şeklinde yazılan momentumun korunumu yasasını da kullanacağız.

Ağır levha çarpışmaları

Hızla hareket eden ağır bir plakaya doğru izin verin vkütle içinde hareket eden hafif bir top m  hız ile u  n. Topun momentumu plakanın momentumundan çok daha küçük olduğundan, darbeden sonra plakanın hızı değişmeyecek ve aynı hızda ve aynı yönde hareket etmeye devam edecektir. Elastik bir darbenin bir sonucu olarak, top plakadan uçacaktır. Bunu anlamak önemlidir topun plakaya göre hızı değişmez. Bu durumda, topun son hızı için:

Böylece, çarpma sonrası topun hızı duvar hızının iki katı kadar artar. Topun ve plakanın aynı yönde hareket etmesinden önce, topun hızının duvar hızının iki katına kadar azaldığı sonuca yol açtığı durum için benzer bir argüman:

Fizik ve matematikte, diğer şeylerin yanı sıra, üç temel koşulun karşılanması gerekir:

1. Bu sitedeki eğitim materyallerinde verilen tüm konuları incelemek ve tüm testleri ve görevleri tamamlamak. Bunu yapmak için hiçbir şeye ihtiyacınız yok: fizik ve matematikte BT'ye hazırlanmak, teori okumak ve her gün üç ila dört saat boyunca problemleri çözmek için. Gerçek şu ki, BT sadece fizik veya matematiği bilmenin yeterli olmadığı bir sınavdır, yine de çeşitli konularda ve çeşitli karmaşıklıklarda çok sayıda sorunu çözemeden hızlı ve başarısız olmanız gerekir. İkincisi ancak binlerce problem çözülerek öğrenilebilir.
2. Fizikteki tüm formülleri ve yasaları, matematikteki formülleri ve yöntemleri öğrenir. Aslında, bunu başarmak da çok basittir, fizikte sadece yaklaşık 200 gerekli formül vardır ve hatta matematikte biraz daha azdır. Bu deneklerin her birinde, oldukça iyi öğrenilebilen temel bir karmaşıklık seviyesindeki problemleri çözmek için yaklaşık bir düzine standart yöntem vardır ve bu da tamamen otomatik olarak ve zorluk çekmeden BT'nin çoğunu doğru zamanda çözer. Bundan sonra, sadece en zor görevleri düşünmek zorunda kalacaksınız.
3. Fizik ve matematikte prova testinin üç aşamasını da ziyaret edin. Her iki seçeneği de çözmek için her RT iki kez ziyaret edilebilir. Yine BT'de, sorunları hızlı ve verimli bir şekilde çözme yeteneğine ve formül ve yöntem bilgisine ek olarak, yanıtı doğru bir şekilde planlayabilmeli, güçleri dağıtabilmeli ve en önemlisi cevap formunu ya da görev numaralarını ya da soyadınızı karıştırmadan doğru bir şekilde doldurmalısınız. Ayrıca RT sırasında, BT'de hazırlıksız bir kişinin çok sıradışı olduğu düşünülen görevlerde soru sorma stiline alışmak önemlidir.

Bu üç noktanın başarılı, gayretli ve sorumlu bir şekilde uygulanması, DH üzerinde mükemmel sonuçlar gösterebilmenizi sağlayacaktır.

Bir hata mı buldunuz?

Size göründüğü gibi, eğitim materyallerinde bir hata bulursanız, lütfen postaya yazınız. Hata hakkında sosyal ağda () da yazabilirsiniz. Harfte, konuyu (fizik veya matematik), adı veya konuyu veya test numarasını, görev numarasını veya metinde (sayfa) fikrinize göre bir hata olduğu yeri belirtin. Ayrıca iddia edilen hatanın ne olduğunu açıklayın. Mektubunuz fark edilmeyecek, hata düzeltilecek veya size bunun neden bir hata olmadığını açıklayacaklar.

Hareketin enerji özelliklerini karakterize edebilmek için mekanik çalışma kavramı tanıtıldı. Ve onun çeşitli tezahürlerinde ona makale ayrılmıştır. Anlamak için, konu hem kolay hem de oldukça karmaşıktır. Yazar içtenlikle onu daha anlaşılır ve anlaşılır yapmaya çalıştı ve geriye kalan tek şey hedefe ulaşılmasını umut etmek.

Mekanik iş denir?

Adı ne? Vücut üzerinde bir kuvvet çalışırsa ve eylemin bir sonucu olarak, vücut hareket ederse, buna mekanik çalışma denir. Bilimsel felsefe açısından yaklaşırken, burada birkaç ek husus ayırt edilebilir, ancak konu makalede fizik açısından açıklanacaktır. Burada yazılan kelimeleri dikkatlice düşünürseniz mekanik çalışma zor değildir. Ancak “mekanik” kelimesi genellikle yazılmaz ve her şey “iş” kelimesine indirgenir. Ancak her iş mekanik değildir. İşte oturan ve düşünen bir adam. Çalışıyor mu? Zihinsel olarak, evet! Ama mekanik bir iş mi? Hayır. Ve eğer bir kişi giderse? Vücut kuvvetin etkisi altında hareket ederse, bu mekanik bir iştir. Her şey basit. Başka bir deyişle, vücuda etki eden kuvvet (mekanik) iş yapar. Ve yine de: belli bir kuvvetin sonucunu karakterize edebilen bir iştir. Eğer bir kişi yürürse, o zaman belirli kuvvetler (sürtünme, yerçekimi, vb.) Kişi üzerinde mekanik işler yapar ve eylemlerinin bir sonucu olarak, kişi yerini değiştirir, başka bir deyişle hareket eder.

Fiziksel bir miktar olarak çalışmak, vücudun bu kuvvetin etkisi altında ve onun tarafından belirtilen yönde yaptığı yolla çarpılarak, vücuda etki eden kuvvete eşittir. Aynı anda 2 koşulun karşılanması durumunda mekanik çalışmanın yapıldığını söyleyebiliriz: kuvvet vücuda etki etti ve hareket yönünde hareket etti. Ancak kuvvet hareket ederse ve vücut koordinat sistemindeki yerini değiştirmediyse gerçekleşmedi veya gerçekleşmedi. Mekanik işin yapılmadığı bazı örnekler:

1. Böylece bir kişi onu hareket ettirmek için büyük bir kayaya düşebilir, ancak yeterli güç yoktur. Kuvvet taşa etki eder, ancak hareket etmez ve iş gerçekleşmez.
2. Vücut koordinat sisteminde hareket eder ve kuvvet sıfırdır veya hepsi telafi edilir. Atalet hareketi sırasında görülebilir.
3. Vücudun hareket ettiği yön kuvvet hareketine dik olduğunda. Bir tren yatay bir çizgide hareket ettiğinde, yerçekimi işini yapmaz.

Belirli koşullara bağlı olarak, mekanik çalışma negatif ve pozitiftir. Dolayısıyla, yönler ve kuvvetler ve vücut hareketleri aynı ise, o zaman olumlu çalışma gerçekleşir. Olumlu çalışmaya bir örnek, yerçekiminin düşen bir damla su üzerindeki etkisidir. Fakat eğer kuvvet ve hareket yönü zıtsa, negatif mekanik çalışma gerçekleşir. Böyle bir seçeneğe bir örnek, yukarı doğru yükselen bir balon ve negatif bir iş yapan yerçekimidir. Beden birkaç kuvvetten etkilendiğinde, bu işe "ortaya çıkan kuvvetin işi" denir.

Pratik uygulamanın özellikleri (kinetik enerji)

Teoriden pratik kısma geçiyoruz. Ayrı olarak, mekanik çalışma ve fizikteki kullanımı hakkında konuşmalıyız. Birçoğunun hatırladığı gibi, vücudun tüm enerjisi kinetik ve potansiyele bölünmüştür. Bir nesne dengede olduğunda ve hiçbir yerde hareket etmediğinde, potansiyel enerjisi toplam enerjiye eşittir ve kinetik sıfıra eşittir. Hareket başladığında, potansiyel enerji azalmaya başlar, kinetik enerji büyür, ancak toplamda nesnenin toplam enerjisine eşittir. Maddi bir nokta için kinetik enerji, noktayı sıfırdan H değerine hızlandıran kuvvet çalışması olarak tanımlanır ve formülde, vücudun kinetiği ½ * M * H'dir, burada M kütledir. Birçok parçacıktan oluşan bir nesnenin kinetik enerjisini bilmek için, parçacıkların tüm kinetik enerjisinin toplamını bulmak gerekir ve bu vücudun kinetik enerjisi olacaktır.

Pratik uygulamanın özellikleri (potansiyel enerji)

Vücuda etki eden tüm kuvvetlerin muhafazakar olduğu ve potansiyel enerjinin toplama eşit olduğu durumda, iş yapılmaz. Bu varsayım, mekanik enerjinin korunumu yasası olarak bilinir. Kapalı bir sistemdeki mekanik enerji zaman aralığında sabittir. Koruma kanunu, klasik mekanikteki problemleri çözmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Pratik uygulamanın özellikleri (termodinamik)

Termodinamikte gazın genleşme sırasında gerçekleştirdiği çalışma, basıncın hacim ile çarpımının integrali ile hesaplanır. Bu yaklaşım sadece tam bir hacim fonksiyonunun olduğu durumlarda değil, aynı zamanda basınç / hacim düzleminde görüntülenebilen tüm süreçler için de geçerlidir. Ayrıca, mekanik çalışma bilgisi sadece gazlar için değil, aynı zamanda baskı uygulayabilen her şey için de geçerlidir.

Uygulamada pratik uygulamanın özellikleri (teorik mekanik)

Teorik mekanikte, yukarıdaki tüm özellikler ve formüller daha ayrıntılı olarak ele alınır, özellikle bunlar projeksiyonlardır. Ayrıca çeşitli mekanik çalışma formülleri için tanımını verir (Rimmer integrali için bir tanım örneği): bölümün inceliği sıfıra düştüğünde, temel işin tüm kuvvetlerinin toplamının eğilimi sınırına, eğri boyunca kuvvetin çalışması denir. Muhtemelen zor mu? Ama hiçbir şey, teorik mekanikle her şey. Evet, tüm mekanik işler, fizik ve diğer zorluklar sona erdi. Dahası, sadece örnekler ve sonuç olacaktır.

Mekanik üniteler

SI'daki çalışmayı ölçmek için joulelar kullanılır ve GHS erg kullanır:

1. 1 J \u003d 1 kgm² / s² \u003d 1 Nm
2. 1 erg \u003d 1 g · cm² / s² \u003d 1 din · cm
3. 1 erg \u003d 10 −7 J

Mekanik çalışma örnekleri

Nihayetinde mekanik çalışma gibi bir kavramı anlamak için, onu her taraftan değil, birçok yönden dikkate almanızı sağlayacak birkaç ayrı örnek incelemelisiniz:

1. Bir kişi elleriyle bir taş kaldırdığında, ellerin kas gücünün yardımıyla mekanik çalışma gerçekleşir;
2. Bir tren raylara bintiğinde, traktörün çekiş kuvveti tarafından çekilir (elektrikli lokomotif, dizel lokomotif, vb.);
3. Bir silah alıp ateş ederseniz, toz gazların oluşturduğu basınç kuvveti sayesinde, iş yapılacaktır: mermi, merminin kendisinin hızı arttıkça silahın namlusu boyunca hareket eder;
4. Sürtünme kuvveti vücuda etki ettiğinde, hareket hızını azaltmaya zorlayan mekanik çalışma vardır;
5. Toplar ile yukarıdaki örnek, yerçekimi yönüne göre ters yönde yükseldiklerinde, aynı zamanda mekanik çalışmanın bir örneğidir, ancak yerçekimine ek olarak, Arşimetlerin gücü havadan daha hafif olan her şey yükseldiğinde de hareket eder.

Güç nedir?

Son olarak, iktidar konusuna değinmek istiyorum. Bir birim zamanda gerçekleşen kuvvet işine güç denir. Aslında, güç, fiziksel bir niceliktir, işin, bu işin tamamlandığı belirli bir süreye yansımasıdır: M \u003d P / B, burada M güçtür, P iştir, B zamandır. SI'daki güç ünitesi 1 W'dir. Watt, bir saniyede bir joule işi yapan bir güce eşittir: 1 W \u003d 1 JJ \\ 1s.

1.5. MEKANİK İŞ VE KİNETİK ENERJİ

Enerji kavramı. Mekanik enerji. İş, enerji değişiminin nicel bir ölçüsüdür. İşten kaynaklanan kuvvetler. Mekanikte kuvvetlerin çalışması. İktidar kavramı. Mekanik hareketin bir ölçüsü olarak kinetik enerji. İletişim değişikliği ki iç ve dış kuvvetlerin çalışmasıyla net enerji.Çeşitli referans sistemlerinde sistemin kinetik enerjisi.Koenig'in teoremi.

Enerji - çeşitli hareket ve etkileşim biçimlerinin evrensel bir ölçüsüdür. M mekanik enerji  miktarı tanımlar potansiyelvekinetik enerji,   bileşenler halinde mevcut mekanik sistem . Mekanik enerji  - Bu, bir nesnenin hareketi veya konumu, mekanik çalışma yapma yeteneği ile ilişkili enerjidir.

Güç çalışması - bu, etkileşen cisimler arasındaki enerji alışverişi sürecinin niceliksel bir özelliğidir.

Kuvvet etkisi altındaki parçacığın belirli bir yörünge 1-2 boyunca hareket etmesine izin verin (Şekil 5.1). Genel olarak, güç devam ediyor

parçacık hareketi modülo ve yöne göre değişebilir. Şekil 5.1'de gösterildiği gibi, kuvvetin sabit olarak kabul edilebileceği bir temel yer değiştirmeyi düşünün.

Kuvvetin yer değiştirme üzerindeki etkisi, skaler ürüne eşit bir değer ile karakterize edilir. temel çalışma   harekete geçti. Başka bir biçimde temsil edilebilir:

,

vektörler arasındaki açı ve temel yoldur, vektörün vektör üzerine izdüşümü gösterilir (Şekil 5.1).

Yani, yerinden edilme üzerine temel kuvvet çalışması

Değer cebirseldir: kuvvet vektörleri arasındaki açıya ve kuvvet vektörünün yer değiştirme vektörüne izdüşümü işaretine bağlı olarak, pozitif veya negatif olabilir ve özellikle, yani, sıfıra eşitse, yani. . Vivtem SI'daki çalışma birimi J'nin kısaltması olan Joule'dür.

Nokta 1'den nokta 2'ye kadar yolun tüm temel bölümleri üzerinde ifadeyi (5.1) özetleyerek (bütünleştirerek), belirli bir yer değiştirmede kuvvet işini buluruz:

temel çalışma A'nın sayısal olarak taranmış şeridin alanına eşit olduğu ve nokta A'dan nokta 2'ye giden yolda A işinin, eğrinin sınırladığı şeklin alanı, 1 ve 2 ve s ekseni alanı olduğu görülür. Bu durumda, şeklin s ekseninin üzerindeki alanı artı işaretiyle (pozitif çalışmaya karşılık gelir) ve şeklin s ekseninin altındaki alan eksi işaretiyle (negatif işe karşılık gelir) alınır.

Hesaplama çalışmalarına ilişkin örnekleri ele alalım. Elastik kuvvetin çalışması, A parçacığının O noktasına göre yarıçap vektörüdür (Şekil 5.3).

Bu kuvvetin üzerinde hareket ettiği A parçacığını keyfi bir yol boyunca 1. noktadan 2. noktaya taşıyoruz. İlk önce kuvvetin temel yer değiştirme üzerindeki temel çalışmasını buluyoruz:

.

Skaler ürün seyahat vektörünün vektör üzerine izdüşümü nerede. Bu projeksiyon, vektörün modülünün artışına eşittir, bu nedenle,

Şimdi belirli bir kuvvetin çalışmasını sonuna kadar hesaplıyoruz, yani son ifadeyi nokta 1'den nokta 2'ye entegre ediyoruz:

Yerçekimi (veya matematiksel olarak Coulomb kuvvetine) kuvvetinin çalışmasını hesaplıyoruz. Vektörün başında (Şekil 5.3) bir sabit nokta kütlesi (nokta yükü) olduğunu varsayalım. A parçacığını keyfi bir yol boyunca nokta 1'den nokta 2'ye taşırken yerçekimi (Coulomb) kuvvetinin çalışmasını tanımlarız. A parçacığına etki eden kuvvet aşağıdaki gibi temsil edilebilir:

burada yerçekimi etkileşimi parametresi eşittir ve Coulomb etkileşimi için değeri eşittir. İlk olarak, bu kuvvetin yerinden edilmeye yönelik temel çalışmalarını hesaplıyoruz

Önceki durumda olduğu gibi, skaler ürün bu nedenle

.

Bu kuvvetin nokta 1'den nokta 2'ye kadar çalışması

Şimdi tekdüze çekim işini düşünün. Bu kuvveti, pozitif z yönüne sahip dikey z ekseninin birim vektörünün gösterildiği biçimde yazıyoruz (Şekil 5.4). Hareket halindeyken temel yerçekimi çalışması

Skaler ürün burada birim vektör üzerindeki izdüşüm, z koordinatının artışına eşittir. Bu nedenle, çalışmanın ifadesi formu alır

Bu kuvvetin nokta 1'den nokta 2'ye kadar çalışması

İncelenen kuvvetler, formül (5.3) - (5.5) 'den görülebileceği gibi, çalışmalarının, 1 ve 2 noktaları arasındaki yolun şekline bağlı olmadığı, sadece bu noktaların konumuna bağlı olduğu için ilginçtir. Bununla birlikte, bu kuvvetlerin bu çok önemli özelliği, tüm kuvvetlerin doğasında yoktur. Örneğin, sürtünme kuvveti bu özelliğe sahip değildir: bu kuvvetin çalışması sadece başlangıç \u200b\u200bve bitiş noktalarının konumuna değil, aynı zamanda aralarındaki yolun şekline de bağlıdır.

Şimdiye kadar, bu tek bir gücün işi meselesiydi. Bununla birlikte, hareket sırasında parçacık üzerinde birkaç kuvvet hareket ederse, bunun sonucu olarak ortaya çıkan kuvvetin belirli bir yer değiştirme üzerindeki çalışmasının, aynı yer değiştirme üzerindeki her bir kuvvet tarafından ayrı ayrı gerçekleştirilen işin cebirsel toplamına eşit olduğunu göstermek zor değildir. Aslında,

Yeni bir miktar getiriyoruz - güç. İşin gerçekleştirilme hızını karakterize etmek için kullanılır. güç , tanım gereği, - bu birim zaman başına zorla yapılan iştir . Eğer bir süre boyunca kuvvet çalışırsa, o zaman bu kuvvetin belirli bir zamanda geliştirdiği güç,

SI sistemindeki güç birimi Watt, kısaltılmış ad W'dır.

Böylece, kuvvet tarafından geliştirilen güç, kuvvet vektörünün, bu kuvvetin uygulama noktasının hareket ettiği hız vektörü ile skaler çarpımına eşittir. İş gibi, güç de cebirsel bir niceliktir.

Bir gücün gücünü bilerek, bu gücün belirli bir süre içinde gerçekleştirdiği işi de bulabilirsiniz. Aslında, (5.2) 'deki integrali aldık

Çok önemli bir duruma da dikkat edilmelidir. İş (veya güç) hakkında konuşurken, her durumda işi açıkça belirtmek veya hayal etmek gerekir ne tür bir güç(veya kuvvet) kastedilmektedir. Aksi takdirde, kural olarak yanlış anlaşılmalar kaçınılmazdır.

Kavramını düşünün parçacık kinetik enerjisi. Bir kütle parçacığı olsun t  belirli bir kuvvetin etkisi altında hareket eder (genel durumda, bu kuvvet birkaç kuvvetin sonucu olabilir). Bu gücün temel yer değiştirme üzerine yaptığı temel işi buluyoruz. Bunu akılda tutmak ve yazmak

.

Skaler ürün vektörün vektörün yönüne izdüşümü nerede. Bu projeksiyon eşittir - hız vektörünün modülünün artışı. Bu nedenle, temel çalışma

Bu, ortaya çıkan kuvvetin çalışmasının, parantez içindeki belirli bir değerin artışına gittiğini gösterir. kinetik enerji parçacıkları.

ve nokta 1'den nokta 2'ye son hareketle

t., e. belirli bir yer değiştirmede bir parçacığın kinetik enerjisinin artışı, tüm kuvvetlerin çalışmalarının cebirsel toplamına eşittiraynı yer değiştirmede bir parçacık üzerine etki eder. Eğer öyleyse, parçacığın kinetik enerjisi artar; öyleyse, kinetik enerji azalırsa.

Denklem (5.9), her iki parçasını da karşılık gelen zaman aralığı dt'ye bölerek başka bir biçimde sunulabilir:

Bu, parçacığın kinetik enerjisinin zaman türevinin, parçacık üzerine etki eden ortaya çıkan kuvvetin N kuvvetine eşit olduğu anlamına gelir.

Şimdi kavramı tanıtıyoruz kinetik enerji sistemi . Bazı referans çerçevelerinde keyfi bir parçacık sistemini düşünün. Sistem parçacığının verilen anda kinetik enerjiye sahip olmasına izin verin. Her parçacığın kinetik enerjisinin artışı, (5.9) 'a göre, bu parçacık üzerinde etkili olan tüm kuvvetlerin çalışmasıdır: Sistemin tüm parçacıklarına etki eden tüm kuvvetlerin yaptığı temel işi bulun:

sistemin toplam kinetik enerjisi nerede. Sistemin kinetik enerjisinin bir miktar olduğuna dikkat edin katkı maddesi : birbirleriyle etkileşime girip girmediklerine bakılmaksızın, sistemin münferit bölümlerinin kinetik enerjilerinin toplamına eşittir.

Böylece, sistemin kinetik enerjisinin artması, sistemin tüm parçacıklarına etki eden tüm kuvvetlerin gerçekleştirdiği işe eşittir..   Tüm parçacıkların temel hareketi

ve son harekette

t., e. sistemin kinetik enerjisinin zaman türevi, sistemin tüm parçacıklarına etki eden tüm kuvvetlerin toplam gücüne eşittir,

Koenig'in teoremi:kinetik enerji K parçacık sistemleri iki terimin toplamı olarak temsil edilebilir: a) kinetik enerji mV c 2 /2   kütlesi tüm sistemin kütlesine eşit olan ve hız, kütle merkezinin hızına denk gelen hayali bir malzeme noktası; b) kinetik enerji K rel   kütle sisteminin merkezinde hesaplanan parçacık sistemi.

Günlük yaşamda, kişi genellikle iş gibi bir kavramla karşılaşır. Bu kelime fizikte ne anlama geliyor ve elastik kuvvetin çalışmasını nasıl belirleyecek? Bu soruların cevaplarını makalede bulacaksınız.

Mekanik işler

İş, kuvvet ve hareket arasındaki ilişkiyi karakterize eden skaler bir cebirsel niceliktir. Bu iki değişkenin yönü çakışırsa, aşağıdaki formülle hesaplanır:

• F  - işi yapan kuvvet vektörünün modülü;
• S  - yer değiştirme vektörünün modülü.

Her zaman vücuda etki eden kuvvet işi yapmaz. Örneğin, yönü vücudun hareketine dik ise, yerçekimi işi sıfırdır.

Kuvvet vektörü yer değiştirme vektörü ile sıfırdan farklı bir açı oluşturuyorsa, işi belirlemek için başka bir formül kullanın:

A \u003d FScosα

α   - kuvvet ve yer değiştirme vektörleri arasındaki açı.

dolayısıyla, mekanik çalışma   kuvvetin hareket yönü ve yer değiştirme modülü üzerindeki izdüşümü çarpımı veya yer değiştirmenin kuvvet yönü ve bu kuvvetin modülü üzerindeki izdüşümünün ürünüdür.

Mekanik iş işareti

Kuvvetin vücudun hareketine göre yönüne bağlı olarak, A işi şunlar olabilir:

• pozitif (0°≤ α<90°);
• negatif (90 °<α≤180°);
• sıfıra eşit (α \u003d 90 °).

A\u003e 0 ise, vücudun hızı artar. Bir örnek, bir ağaçtan yere düşen bir elmadır. A'da<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

SI'daki (Uluslararası Birimler Sistemi) çalışma birimi Joule'dür (1H * 1m \u003d J). Bir joule, vücut kuvvet yönünde 1 metre hareket ettiğinde değeri 1 Newton'a eşit olan bir kuvvet çalışmasıdır.

Elastik kuvvet çalışması

Kuvvet çalışması grafiksel olarak da belirlenebilir. Bunun için, F s (x) grafiğinin altındaki kavisli şeklin alanı hesaplanır.

Böylece, elastik kuvvetin yayın uzamasına bağımlılığının grafiğine göre, elastik kuvvetin çalışması için formülü türetebilirsiniz.

Şuna eşittir:

A \u003d kx 2/2

• k  - sertlik;
• x  - mutlak uzama.

Ne öğrendik?

Mekanik çalışma, vücuda kuvvet uygulandığında, vücudun hareketine yol açar. Kuvvet ve yer değiştirme arasında ortaya çıkan açıya bağlı olarak, iş sıfır olabilir veya negatif veya pozitif bir işarete sahip olabilir. Esnekliği örnek olarak kullanarak, işi tanımlamanın grafiksel bir yolunu öğrendiniz.

Hareket eden her beden iş ile karakterize edilebilir. Başka bir deyişle, kuvvetlerin hareketini karakterize eder.

İş şu şekilde tanımlanır:
  Kuvvet modülünün ve vücudun kat ettiği yolun çarpımı, kuvvet yönü ve hareket arasındaki açının kosinüsü ile çarpılır.

İş Joule cinsinden ölçülür:
  1 [J] \u003d \u003d [kg * m2 / s2]

Örneğin, A gövdesi, 5 N'luk bir kuvvetin etkisi altında, 10 m geçti Vücut tarafından yapılan işi belirleyin.

Hareket yönü ve kuvvetin hareketi çakıştığından, kuvvet vektörü ile yer değiştirme vektörü arasındaki açı 0 ° olacaktır. Formül basitleştirilmiştir, çünkü 0 ° 'lik bir açının kosinüsü 1'dir.

Formüldeki başlangıç \u200b\u200bparametrelerini değiştirerek şunu buluruz:
  A \u003d 15 J.

Başka bir örneği ele alalım, 2 m ağırlığında, 6 m / s2 hızlanma ile hareket eden, 10 m geçti, 60 ° açıyla eğimli bir düzlem boyunca yukarı doğru hareket ederse, vücut tarafından yapılan işi belirleyin.

Başlangıç \u200b\u200bolarak, vücuda 6 m / s2'lik bir ivme kazandırmak için hangi kuvvetin uygulanması gerektiğini hesaplayacağız.

F \u003d 2 kg * 6 m / s2 \u003d 12 H
  Kuvvetin 12H etkisi altında, vücut 10 m geçti İş zaten bilinen formüle göre hesaplanabilir:

Nerede, hem de 30 °. Aldığımız formülde ilk verileri değiştirmek:
  A \u003d 103,2 J.

güç

Birçok makine makinesi aynı işi farklı bir süre gerçekleştirir. Onları karşılaştırmak için, güç kavramı tanıtılır.
Güç, birim zaman başına yapılan iş miktarını gösteren bir miktardır.

Güç, İskoç mühendis James Watt'ın onuruna Watt'ta ölçülür.
  1 [Watt] \u003d 1 [J / s].

Örneğin, büyük bir vinç 10 tonluk bir yükü 1 dakikada 30 m yüksekliğe kadar kaldırdı. 1 dakika içinde aynı yükseklikte küçük bir vinç 2 ton tuğla kaldırdı. Güç bağlantılarını karşılaştırın.
  Vinçler tarafından yapılan işi tanımlar. Yerçekimi kuvvetinin üstesinden gelirken yük 30 m artar, bu nedenle yükü kaldırmak için harcanan kuvvet Dünya'nın ve yükün etkileşim gücüne eşit olacaktır (F \u003d m * g). Ve iş, yüklerin kapladığı bir mesafedeki, yani bir yüksekliğe kadar olan kuvvetlerin ürünüdür.

Büyük bir vinç için A1 \u003d 10.000 kg * 30 m * 10 m / s2 \u003d 3.000.000 J ve küçük bir A2 \u003d 2.000 kg * 30 m * 10 m / s2 \u003d 600.000 J
  Güç, işi zamana bölerek hesaplanabilir. Her iki vinç de yükü 1 dakika (60 saniye) içinde kaldırdı.

Buradan:
  N1 \u003d 3.000.000 J / 60 c \u003d 50.000 W \u003d 50 kW.
  N2 \u003d 600.000 J / 60 c \u003d 10.000 W \u003d 10 kW.
  Yukarıdaki verilerden, birinci vincin ikinciden 5 kat daha güçlü olduğu açıkça görülmektedir.