Формулата за работа е W = F x S, където F е силата, а S е разстоянието, което обектът е изминал. Тази работа може да се определи и чрез енергийната разлика на даден обект.
Често в ежедневието чуваме термина „усилие“. Като цяло човек ще положи усилия, за да получи това, което иска.
Оказва се обаче, че усилията се обясняват и в науката по-точно в областта на физиката. Затова нека разгледаме по-отблизо това, което се нарича работа от гледна точка на физиката.
Усилие
Определение
„По принцип усилието представлява действие или действие върху обект или система за промяна на състоянието на системата.“
Темата за бизнеса е нещо обичайно и често го правим в ежедневието.
Например, когато преместваме кофа, пълна с вода, полагаме усилия да накараме кофата да се премести от първоначалното си място.
Бизнес формула
Математически работата се дефинира като произведение на силата, действаща върху обекта, и докъде се е преместил.
W = F. Δ s
Ако сте учили за интеграли, изместването на разстоянието поради силата, която действа, е графика, която се променя непрекъснато. Така уравнението за бизнес формулата може да бъде написано
Информация :
W = работа (джаули)
F = сила (N)
Δs = разлика в разстоянието (m)
Както знаем, силата и разстоянието са векторни величини. Работата е продукт на точката между сила и разстояние, така че трябва да умножим едни и същи векторни компоненти. За повече подробности нека разгледаме изображението по-долу.
На снимката по-горе човекът дърпа въже, вързано за кутия със сила F и образува ъгъл θ. След това кутията се премества s.
Като се има предвид, че работата е произведение на точките, силата, която може да се умножи по разстоянието, е силата върху оста x. Следователно формулата за работа може да бъде записана като
W = F cos θ. с
където θ е ъгълът между въжето и равнината на кутията.
Като цяло усилията, които често споменаваме, са просто абсолютната му стойност. Работата обаче може да бъде положителна и отрицателна или дори нулева.
Ще се каже, че работата е отрицателна, ако обектът или системата работи срещу силата или по-лесно, когато силата и нейното изместване са в противоположни посоки.
Междувременно, когато силата и изместването са в една посока, работата ще бъде положителна. Когато обаче обектът не претърпи промяна в състоянието, работата му е нула.
Прочетете също: Систематика на Конституцията от 1945 г. (Пълна) Преди и след изменениятаЕнергия
Преди да обсъдим допълнително за бизнеса, първо трябва да знаем за партньора на усилията, а именно енергията.
Работата и енергията са неразделно единство. Това е така, защото усилието е форма на енергия.
"По принцип енергията е способността да се върши работа."
Тъй като случаят е, когато преместваме кофа, имаме нужда от енергия, за да може кофата да бъде преместена.
Енергията също се класифицира в два вида, а именно потенциална енергия и кинетична енергия.
Потенциална енергия
По принцип потенциалната енергия е енергия, притежавана от обект, когато обектът не се движи или е в покой. Пример е, когато вдигаме кофа с вода нагоре.
Когато кофата е вдигната, за да не падне кофата, ръцете ни ще се чувстват тежки. Това е така, защото кофата има потенциална енергия, въпреки че кофата не се движи.
Като цяло потенциалната енергия е резултат от влиянието на силата на гравитацията. В предишния случай кофата се чувстваше тежка при повдигане и вече беше отгоре.
Това е така, защото потенциалната енергия се влияе от положението на обекта. Колкото по-висок е обектът, толкова по-голяма е потенциалната му енергия.
В допълнение, потенциалната енергия също се влияе от масата и гравитационното ускорение. По този начин количеството на потенциалната енергия може да бъде записано като
Ep = m. ж. з
Информация :
Ep = потенциална енергия (джаули)
m = маса (kg)
g = ускорение поради гравитацията (9,8 m / s2)
h = височина на обекта (m)
Освен това, ако бизнесът е засегнат само от потенциална енергия. По този начин количеството работа се определя от разликата между потенциалната енергия след и преди обектът да се движи.
W = ΔEp
W = m. ж. (h2 - h1)
Информация :
h2 = височина на крайния обект (m)
h1 = височина на първоначалния обект (m)
Кинетична енергия
Друг случай с потенциалната енергия е, че има енергия, притежавана от обект, когато се движи, което се нарича кинетична енергия.
Всички обекти в движение трябва да имат кинетична енергия. Количеството кинетична енергия е пропорционално на скоростта и масата на обекта.
Математически количеството на кинетичната енергия може да бъде записано по следния начин:
Ek = 1/2 mv 2
Информация :
Ek = кинетична енергия (джаули)
m = маса (kg)
v = скорост (m / s)
Ако даден обект е засегнат само от кинетична енергия, тогава работата, извършена от обекта, може да бъде изчислена от разликата в кинетичната енергия.
W = ΔEk
W = 1 / 2.m. (V2 - v1) 2
Информация :
v2 = крайна скорост (m / s)
v1 = начална скорост (m / s)
Механична енергия
Съществува състояние, при което даден обект има два вида енергия, а именно потенциална енергия и кинетична енергия. Това състояние се нарича механична енергия.
Прочетете също: Изображение на Cube Nets, Пълно + ПримериПо принцип механичната енергия е комбинация от два вида енергия, а именно кинетична и потенциална, които действат върху предметите.
Em = Ep + Ek
Информация :
Em = механична енергия (джаули)
Според закона за запазване на енергията, енергията не може да бъде създадена и унищожена.
Това е тясно свързано с механичната енергия, където ако цялата енергия може да се преобразува от потенциална енергия в кинетична енергия или обратно. В резултат на това общата механична енергия винаги ще бъде еднаква, независимо от позицията.
Em1 = Em2
Информация :
Em1 = начална механична енергия (джаули)
Em2 = крайна механична енергия (джаули)
Примери за формули за работа и енергия
Следват няколко примера за въпроси, за да се разберат случаи, свързани с формулата за работа и енергия.
Пример 1
Обект с маса 10 kg се движи по равна и хлъзгава повърхност без никакво триене, ако обектът се избута със сила 100 N, която образува ъгъл от 60 ° спрямо хоризонталната посока. Количеството работа, ако денивелацията на обекта е 5 m, е
Отговор
W = F. cos θ. S = 100. cos 60. 5 = 100,0,5,5 = 250 джаула
Пример 2
Блок с маса 1800 грама (g = 10 m / s2) се изтегля вертикално за 4 секунди. Ако блокът се движи с височина 2 m, получената мощност е
Отговор
Енергия = мощност. време
Ep = P. т
mg h = P. т
1,8 .10. 2 = P. 4
36 = стр. 4
P = 36/4 = 9 вата
Пример 3
Дете, чиято маса е 40 кг, е на 3-тия етаж на сграда на височина 15 м от земята. Изчислете потенциалната енергия на детето, ако детето вече е на 5-ия етаж и е на 25 м от земята!
Отговор
m = 40 кг
h = 25 m
g = 10 m / s²
Ep = mxgxh
Ep = (40) (10) (25) = 10000 джаула
Пример 4
Обект с маса 10 kg се движи с 20 m / s. Като пренебрегва съществуващата сила на триене върху предметите. Определете промяната в кинетичната енергия, ако скоростта на обекта стане 30 m / s!
Отговорm = 10 kg
v1 = 20 m / s
v2 = 30 m / s
Δ Ek = Ek2-Ek1
Δ Ek = ½ m (v2² - v1²)
Δ Ek = ½ (10) (900-400) = 2500 j
Пример 5
Предмет с маса 2 кг е паднал свободно от върха на многоетажна сграда, която е била висока 100 м. Ако триенето с въздух се пренебрегне и g = 10 ms-2, тогава работата, извършена чрез гравитация на височина 20 m от земята, е
ОтговорW = mgΔ
Ш = 2 х 10 х (100 - 20)
W = 1600 джаула
По този начин дискусията относно формулата за усилия и енергия, надяваме се, че може да бъде полезна за вас.
