Mehansko delo: kaj je in kako se uporablja?

Za karakterizacijo energijskih lastnosti gibanja je bil uveden koncept mehanskega dela. Članek ji je posvečena v njenih različnih manifestacijah. Razumeti temo hkrati in enostavno in precej zapleteno. Avtor ga je iskreno poskušal narediti razumljivejšega in razumljivejšega, upati pa je mogoče le, da je bil cilj dosežen.

Kaj se imenuje mehansko delo?

Kaj je tako imenovano? Če na telo deluje nekaj sile in se zaradi delovanja tega telesa premika, se to imenuje mehansko delo. Pri približevanju z vidika znanstvene filozofije je tu mogoče razločiti več dodatnih vidikov, vendar bo članek obravnaval temo z vidika fizike. Mehansko delo ni težko, če pomislite na besede, ki so tukaj napisane. Toda beseda "mehanski" običajno ni napisana, in vse se zniža na besedo "delo". Vendar ni vsako delo mehanično. Tu je človek, ki sedi in razmišlja. Ali deluje? Duhovno da! Ali je to mehansko delo? Ne In če gre moški? Če se telo giblje s silo, je to mehansko delo. Preprosto je. Z drugimi besedami, sila, ki deluje na telo, opravlja (mehansko) delo. In še nekaj: z delom se lahko opiše rezultat delovanja določene sile. Torej, ko človek odide, določene sile (trenje, gravitacija, itd.) Opravijo mehansko delo na osebi in zaradi njihovega delovanja oseba spremeni svojo točko iskanja, z drugimi besedami, premika.

Delo kot fizikalna količina je enako sili, ki deluje na telo, pomnoženo s potjo, ki jo je telo izvršilo pod vplivom te sile in v smeri, ki jo je označila. Lahko rečemo, da je bilo mehansko delo opravljeno, če sta bila hkrati izpolnjena 2 pogoja: sila je delovala na telo in se premaknila v smeri svojega delovanja. Toda to ni bilo storjeno ali pa ni storjeno, če je sila delovala, in telo ni spremenilo svoje lokacije v koordinatnem sistemu. Tu je nekaj manjših primerov, kjer mehansko delo ni opravljeno:

1. Torej lahko človek pade na ogromen balvan, da bi ga premaknil, vendar mu manjka moč. Sila deluje na kamen, vendar se ne premika in delo se ne dogaja.
2. Telo se premika v koordinatnem sistemu, sila je nič ali pa so vsi kompenzirani. To lahko opazimo med gibanjem po vztrajnosti.
3. Ko je smer gibanja telesa pravokotna na delovanje sile. Ko se vlak premika vzdolž vodoravne črte, gravitacija ne opravlja svojega dela.

Glede na določene pogoje je mehansko delo negativno in pozitivno. Torej, če so smeri in sile ter gibi telesa enaki, potem obstaja pozitivno delo. Primer pozitivnega dela je učinek gravitacije na padajočo kapljico vode. Toda če sta sila in smer gibanja nasprotni, potem pride do negativnega mehanskega dela. Primer take možnosti je balon, ki se dviguje navzgor in gravitacija, ki negativno deluje. Ko na telo vpliva več sil, se to delo imenuje "delo nastale sile".

Značilnosti praktične uporabe (kinetična energija)

Prehod od teorije k praktičnemu delu. Poleg tega bi morali govoriti o mehanskem delu in njegovi uporabi v fiziki. Kot mnogi verjetno spomnite, je vsa energija telesa razdeljena na kinetično in potencialno. Če je predmet v ravnotežnem položaju in se ne premakne nikamor, je njegova potencialna energija enaka celotni energiji, kinetična energija pa je enaka nič. Ko se začne gibanje, potencialne energije se začne zmanjševati, kinetika raste, vendar skupaj predstavljajo skupno energijo objekta. Za materialne točke Kinetična energija je definirana kot delo sile, ki je pospešila točko od nič do vrednosti H, in v formuli je kinetika telesa ½ * M * H, kjer je M masa. Da bi ugotovili kinetično energijo objekta, ki je sestavljen iz več delcev, je treba najti vsoto celotne kinetična energija delci, in to bo kinetična energija telesa.

Značilnosti praktične uporabe (potencialna energija)

Če so vse sile, ki delujejo na telo, konzervativne, potencialna energija pa je skupna, potem delo ni opravljeno. Ta postulat je znan kot zakon o ohranjanju. mehanska energija. Mehanska energija v zaprtem sistemu je konstanten v časovnem intervalu. Zakon o ohranjanju se pogosto uporablja za reševanje problemov klasične mehanike.

Značilnosti praktične uporabe (termodinamika)

V termodinamiki se delo, ki ga plin med ekspanzijo opravi, izračuna z integralom pomnoževalnega tlaka po prostornini. Ta pristop se uporablja ne le v primerih, ko obstaja natančna funkcija obsega, ampak tudi za vse procese, ki se lahko prikažejo v ravnini tlaka / prostornine. Poznavanje mehanskega dela se uporablja ne le za pline, ampak tudi za vse, kar lahko povzroči pritisk.

Značilnosti praktične uporabe v praksi (teoretična mehanika) t

V teoretični mehaniki so vse zgoraj navedene lastnosti in formule obravnavane podrobneje, zlasti so to projekcije. Podaja tudi svojo definicijo za različne formule mehanskega dela (primer definicije za Rimmerjev integral): meja, na katero se vsota vseh sil elementarnih del skuša, ko je finost delitve na nič, imenuje delo sile vzdolž krivulje. Verjetno težko? Ampak nič, s teoretično mehaniko vse. Da, in vse mehansko delo, fizika in druge težave so končane. Nadalje bodo le primeri in zaključki.

Mehanske merske enote

Joule se uporabljajo za merjenje dela v SI in CGS uporablja erg:

1. 1 J = 1 kg · m² / s² = 1 N · m
2. 1 erg = 1 g · cm² / s² = 1 dyn · cm
3. 1 erg = 10 ⁻⁷ J

Primeri mehanskega dela

Da bi končno obravnavali takšen koncept, kot je mehansko delo, bi morali preučiti več ločenih primerov, ki vam bodo omogočili, da ga razmislite iz mnogih, vendar ne vseh strani:

1. Ko človek dvigne kamen z rokami, mehansko delo poteka s pomočjo mišične moči rok;
2. Ko vlak potuje po tirih, ga vleče vlečna sila traktorja (električna lokomotiva, dizel lokomotiva itd.);
3. Če vzamete pištolo in jo sprožite, bo zaradi sile pritiska, ki jo bodo ustvarili prašni plini, opravljeno delo: krogla se premika vzdolž soda pištole hkrati s povečanjem hitrosti samega krogle;
4. Kdaj je tudi mehansko delo sila trenja deluje na telo in ga sili, da zmanjša hitrost svojega gibanja;
5. Zgornji primer s kroglicami, ko se dvignejo v nasprotno smer glede na smer gravitacije, je tudi primer mehanskega dela, vendar pa poleg gravitacije deluje tudi Arhimed, ko se dvigne vse, kar je lažje od zraka.

Kaj je moč?

Na koncu se želim dotakniti teme moči. Delo sile, ki se doseže v eni časovni enoti, se imenuje moč. V bistvu je moč fizična količina, ki je prikaz odnosa dela do določenega časovnega obdobja, v katerem je bilo to delo opravljeno: M = P / B, kjer je M moč, P je delo, B je čas. Enota moči v SI, označena z 1 vatom. Watt je enak moči, ki omogoča delo v enem joule na sekundo: 1 W = 1 J1s.