A mechanikában végzett munka skaláris mennyiség. Hogyan mérik a munkát?

Ha egy erő hat egy testre, akkor ez az erő mozgatja a testet. A munka meghatározása előtt görbe vonalú mozgás lényeges szempont, vegye figyelembe a speciális eseteket:

Ebben az esetben gépészeti munka A egyenlő:

A= F s cos=
,

vagy A=Fcos× s = F S × s ,

aholF S - kivetítés erő mozogni. Ebben az esetben F s = const, és geometriai jelentése munka A a téglalap területe koordinátákban F S , , s.

Készítsünk grafikont az erő vetületéről a mozgás irányára F S az elmozdulás függvényében s. A teljes elmozdulást n kis elmozdulás összegeként ábrázoljuk
. Kicsinek én -edik elmozdulás
munka az

vagy az árnyékolt trapéz területe az ábrán.

teljes gépészeti munka pontból haladva 1 pontosan 2 egyenlő lesz:

.

Az integrál alatti érték az elemi munkát infinitezimális eltoláson fogja képviselni
:

- alapmunka.

Egy anyagi pont mozgásának pályáját végtelenül kicsi elmozdulásokra bontjuk és az erő munkája anyagi pont elmozdításával egy pontból 1 pontosan 2 görbe integrálként definiálva:

–görbe vonalú mozgással dolgozzon.

1. példa: A gravitáció munkája
anyagi pont görbe vonalú mozgása során.

.

További mint állandó érték kivehető az integráljelből, és az integrál ábra szerint teljes elmozdulást fog képviselni . .

Ha a pont magasságát jelöljük 1 a földfelszíntől át , és a pont magassága 2 keresztül , azután

Látjuk, hogy ebben az esetben a munkát az anyagi pont helyzete határozza meg az idő kezdeti és végső pillanatában, és nem függ a pálya vagy út alakjától. A gravitáció által egy zárt úton végzett munka nulla:
.

Azokat az erőket nevezzük, amelyek munkája zárt úton nullakonzervatív .

2. példa : A súrlódási erő munkája.

Ez egy példa a nem konzervatív erőre. Ennek bemutatásához elegendő figyelembe venni a súrlódási erő elemi munkáját:

,

azok. a súrlódási erő munkája mindig negatív, és zárt úton nem lehet egyenlő nullával. Az időegység alatt végzett munkát ún erő. Ha időben
a munka kész
, akkor az erő az

–mechanikai erő.

Fogadás
mint

,

megkapjuk a hatalom kifejezését:

.

A munka SI mértékegysége a joule:
= 1 J = 1 N 1 m, a teljesítmény mértékegysége pedig watt: 1 W = 1 J / s.

mechanikus energia.

Az energia minden típusú anyag kölcsönhatásának mozgásának általános mennyiségi mérőszáma. Az energia nem tűnik el és nem keletkezik a semmiből: csak egyik formából tud átjutni a másikba. Az energia fogalma a természet összes jelenségét összekapcsolja. Az anyag mozgásának különböző formáinak megfelelően különböző típusú energiákat veszünk figyelembe - mechanikai, belső, elektromágneses, nukleáris stb.

Az energia és a munka fogalma szorosan összefügg egymással. Ismeretes, hogy a munkavégzés az energiatartalék rovására történik, és fordítva, munkavégzéssel bármely eszközben meg lehet növelni az energiatartalékot. Más szavakkal, a munka az energia változásának mennyiségi mérőszáma:

.

Az energiát és a munkát SI-ben mérjük joule-ban: [ E]=1 J.

A mechanikai energia kétféle - kinetikus és potenciális.

Kinetikus energia (vagy a mozgás energiáját) a vizsgált testek tömege és sebessége határozza meg. Tekintsünk egy anyagi pontot, amely egy erő hatására mozog . Ennek az erőnek a munkája növeli az anyagi pont mozgási energiáját
. Számítsuk ki ebben az esetben a mozgási energia kis növekményét (differenciálját):

Számításkor
Newton második törvényét használva
, szintén
- egy anyagi pont sebességmodulusa. Azután
a következőképpen ábrázolható:

-

- mozgó anyagpont mozgási energiája.

Ezt a kifejezést megszorozva és osztva ezzel
, és ezt figyelembe véve
, kapunk

-

- kapcsolat a mozgó anyagi pont lendülete és mozgási energiája között.

Helyzeti energia ( vagy a testek helyzetének energiája) a testre ható konzervatív erők hatása határozza meg, és csak a test helyzetétől függ. .

Láttuk, hogy a gravitáció munkája
anyagi pont görbe vonalú mozgásával
a függvény értékei közötti különbségként ábrázolható
pontban vették 1 és azon a ponton 2 :

.

Kiderült, hogy amikor az erők konzervatívak, ezeknek az erőknek a munkája úton van 1
2 a következőképpen ábrázolható:

.

Funkció , amely csak a test helyzetétől függ – potenciális energiának nevezzük.

Aztán elemi munkára kapunk

–munka egyenlő a potenciális energia veszteséggel.

Ellenkező esetben azt mondhatjuk, hogy a munka a potenciális energiatartalék miatt megtörtént.

az érték , amely megegyezik a részecske kinetikai és potenciális energiáinak összegével, a test teljes mechanikai energiájának nevezzük:

–a test teljes mechanikai energiája.

Végezetül megjegyezzük, hogy Newton második törvényét használva
, kinetikus energia különbség
a következőképpen ábrázolható:

.

Potenciális energiakülönbség
, mint fentebb említettük, egyenlő:

.

Így, ha a hatalom konzervatív erő, és nincs más külső erő , azaz ebben az esetben a test teljes mechanikai energiája megmarad.

NÁL NÉL Mindennapi élet Gyakran találkozunk a munka fogalmával. Mit jelent ez a szó a fizikában, és hogyan lehet meghatározni a rugalmas erő munkáját? Ezekre a kérdésekre megtalálja a választ a cikkben.

gépészeti munka

A munka egy skaláris algebrai mennyiség, amely az erő és az elmozdulás kapcsolatát jellemzi. Ha a két változó iránya egybeesik, akkor a következő képlettel számítjuk ki:

• F- a munkát végző erővektor modulusa;
• S- eltolási vektor modulusa.

A testre ható erő nem mindig működik. Például a gravitáció munkája nulla, ha iránya merőleges a test mozgására.

Ha az erővektor az eltolásvektorral nullától eltérő szöget zár be, akkor egy másik képletet kell használni a munka meghatározásához:

A=FScosα

α - az erő- és elmozdulásvektorok közötti szög.

Eszközök, gépészeti munka az erő elmozdulási irányra vetítésének és az elmozdulási modulusnak a szorzata, vagy az elmozdulás erőirányra vetített vetületének és ezen erő modulusának szorzata.

gépészeti munka jele

A test elmozdulásához viszonyított erő irányától függően az A munka lehet:

• pozitív (0°≤ α<90°);
• negatív (90°<α≤180°);
• nulla (α=90°).

Ha A>0, akkor a test sebessége nő. Ilyen például az alma, amely a fáról leesik a földre. A számára<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

Az SI-ben (International System of Units) végzett munka mértékegysége a Joule (1N*1m=J). A Joule egy olyan erő munkája, amelynek értéke 1 Newton, amikor egy test 1 métert mozdul el az erő irányába.

A rugalmas erő munkája

Egy erő munkája grafikusan is meghatározható. Ehhez kiszámítjuk az F s (x) grafikon alatti görbe vonalú alakzat területét.

Tehát a rugalmas erőnek a rugó nyúlásától való függésének grafikonja szerint levezethető a rugalmas erő munkájának képlete.

Ez egyenlő:

A=kx 2 /2

• k- merevség;
• x- abszolút nyúlás.

Mit tanultunk?

A mechanikai munka akkor történik, amikor a testre olyan erő hat, amely a test elmozdulásához vezet. Az erő és az elmozdulás közötti szögtől függően a munka lehet nulla, vagy negatív vagy pozitív előjelű. A rugalmas erőt példaként használva megismerte a munka meghatározásának grafikus módját.

Szinte mindenki habozás nélkül azt válaszolja: a másodikban. És tévedni fognak. A helyzet éppen az ellenkezője. A fizikában a mechanikai munkát írják le a következő meghatározásokat: mechanikai munka akkor történik, amikor egy testre erő hat és az elmozdul. A mechanikai munka egyenesen arányos az alkalmazott erővel és a megtett úttal.

Mechanikai munkaképlet

A mechanikai munkát a következő képlet határozza meg:

ahol A munka, F erő, s a megtett út.

LEHETSÉGES(potenciálfüggvény), olyan fogalom, amely a fizikai erőterek (elektromos, gravitációs stb.) és általában a vektorok által reprezentált fizikai mennyiségek mezőit (folyadéksebesség mező stb.) jellemzi. Általános esetben a(z) vektormező potenciálja x,y,z) egy ilyen skalárfüggvény u(x,y,z) hogy a=grad

35. Vezetők elektromos térben. Elektromos kapacitás.vezetők elektromos térben. A vezetők olyan anyagok, amelyeket nagyszámú szabad töltéshordozó jelenléte jellemez, amelyek elektromos tér hatására mozoghatnak. A vezetők közé tartoznak a fémek, elektrolitok, szén. A fémekben a szabad töltések hordozói az atomok külső héjának elektronjai, amelyek az atomok kölcsönhatása során teljesen elveszítik kapcsolatukat „atomjaikkal”, és az egész vezető tulajdonába kerülnek. A szabad elektronok részt vesznek a hőmozgásban, mint a gázmolekulák, és bármilyen irányban áthaladhatnak a fémen. Elektromos kapacitás- a vezető jellemzője, elektromos töltés felhalmozási képességének mértéke. Az elektromos áramkörök elméletében a kapacitás két vezető kölcsönös kapacitása; az elektromos áramkör kapacitív elemének paramétere, kétvéges hálózat formájában bemutatva. Az ilyen kapacitást az elektromos töltés nagyságának és a vezetők közötti potenciálkülönbségnek az arányaként határozzuk meg

36. Lapos kondenzátor kapacitása.

Lapos kondenzátor kapacitása.

Hogy. a lapos kondenzátor kapacitása csak a méretétől, alakjától és dielektromos állandójától függ. Nagy kapacitású kondenzátor létrehozásához növelni kell a lemezek területét és csökkenteni kell a dielektromos réteg vastagságát.

37. Az áramok mágneses kölcsönhatása vákuumban. Ampere törvénye.Ampere törvénye. 1820-ban Ampère (francia tudós (1775-1836)) kísérletileg felállított egy törvényt, amely alapján kiszámítható. árammal egy hosszúságú vezetőelemre ható erő.

ahol a mágneses indukció vektora, a vezető hosszelemének az áram irányába húzott vektora.

Erőmodulus, ahol a vezetőben lévő áram iránya és a mágneses tér iránya közötti szög. Egyenes vezetőhöz, amelynek árama egyenletes mezőben van

segítségével meghatározható a ható erő iránya bal kéz szabályai:

Ha a bal kéz tenyere úgy van elhelyezve, hogy a mágneses mező normál (az aktuális) komponense belépjen a tenyérbe, és négy kinyújtott ujj az áram mentén irányul, akkor a hüvelykujj azt az irányt jelzi, amelyben az Amper-erő hat. .

38. Mágneses térerősség. Biot-Savart-Laplace törvényMágneses térerősség(szabványos megnevezés H ) - vektor fizikai mennyiség, egyenlő a vektor különbségével mágneses indukció B és mágnesezési vektor J .

NÁL NÉL Nemzetközi mértékegységrendszer (SI): ahol- mágneses állandó.

BSL törvény. Az a törvény, amely meghatározza az egyes áramelemek mágneses terét

39. A Biot-Savart-Laplace törvény alkalmazásai. Egyenáramú mezőhöz

Egy kör alakú hurokhoz.

És a mágnesszelephez

40. Mágneses tér indukció A mágneses teret egy vektormennyiség jellemzi, amelyet mágneses térindukciónak nevezünk (vektormennyiség, amely a tér adott pontjában a mágneses térre jellemző erő). MI. (B) ez nem a vezetőkre ható erő, ez egy olyan mennyiség, amelyet egy adott erőn keresztül találunk a következő képlet szerint: B \u003d F / (I * l) (szóban: MI vektor modulus. (B) egyenlő az F erőmodulus, amellyel a mágneses tér a mágneses vonalakra merőlegesen elhelyezkedő áramvezető vezetőre hat, az I vezetőben lévő áramerősséghez és az l vezető hosszához viszonyítva. A mágneses indukció csak a mágneses tértől függ. Ebből a szempontból az indukció a mágneses tér mennyiségi jellemzőjének tekinthető. Meghatározza, hogy a mágneses tér mekkora erővel (Lorentz Force) hat a sebességgel mozgó töltésre. Az MI-t Teslában mérik (1 T). Ebben az esetben 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). Az MI-nek van iránya. Grafikailag vonalként is megrajzolható. Egyenletes mágneses térben a MI-k párhuzamosak, és az MI-vektor minden ponton azonos módon irányul. Nem egyenletes mágneses tér esetén, például egy áramerősségű vezető körüli mező esetén a mágneses indukciós vektor a vezető körüli tér minden pontjában megváltozik, és ennek a vektornak az érintői koncentrikus köröket hoznak létre a vezető körül.

41. Részecske mozgása mágneses térben. Lorentz erő. a) - Ha egy részecske egyenletes mágneses tér tartományába repül, és a V vektor merőleges a B vektorra, akkor R=mV/qB sugarú kör mentén mozog, mivel a Lorentz-erő Fl=mV^2 /R egy centripetális erő szerepét tölti be. A forgási periódus T=2piR/V=2pim/qB és nem függ a részecske sebességétől (ez csak V-re igaz<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

Az L. erejét a következő összefüggés határozza meg: Fl = q V B sina (q a mozgó töltés értéke; V a sebességének modulusa; B a mágneses tér indukciós vektorának modulusa; alfa a közötti szög a V vektor és a B) vektor A Lorentz-erő merőleges a sebességre, ezért nem működik, nem változtatja meg a töltés sebességének modulusát és mozgási energiáját. De a sebesség iránya folyamatosan változik. A Lorentz-erő merőleges a B és v vektorokra, és irányát a bal kéz ugyanazzal a szabályával határozzuk meg, mint az Amper-erő irányát: ha a bal kéz úgy van elhelyezve, hogy a B mágneses indukciós komponens merőleges a töltési sebességgel, belép a tenyérbe, és négy ujját a pozitív töltés mozgása mentén irányítjuk (a negatív mozgásával szemben), majd a 90 fokban hajlított hüvelykujj az F l töltésre ható Lorentz-erő irányát mutatja.

A mozgás energetikai jellemzőinek jellemzésére bevezettük a mechanikai munka fogalmát. És ez a cikk neki szól különféle megnyilvánulásaiban. A téma megértése egyszerű és meglehetősen bonyolult. A szerző őszintén igyekezett érthetőbbé, érthetőbbé tenni, és csak remélni lehet, hogy a célt sikerült elérni.

Mi az a mechanikai munka?

Minek nevezik? Ha valamilyen erő hat a testre, és ennek az erőnek a hatására a test elmozdul, akkor ezt mechanikai munkának nevezzük. A tudományfilozófia felől közelítve itt több további szempont is megkülönböztethető, de a cikk a fizika oldaláról fogja körbejárni a témát. A gépészeti munka nem nehéz, ha alaposan átgondolja az ide írt szavakat. De a "mechanikus" szót általában nem írják le, és minden a "munka" szóra redukálódik. De nem minden munka mechanikus. Itt egy ember ül és gondolkodik. Működik? Lelkileg igen! De ez mechanikus munka? Nem. Mi van, ha az ember sétál? Ha a test erő hatására mozog, akkor ez mechanikai munka. Minden egyszerű. Más szóval, a testre ható erő (mechanikai) működik. És még valami: a munka az, ami egy bizonyos erő hatásának eredményét jellemezheti. Tehát ha az ember sétál, akkor bizonyos erők (súrlódás, gravitáció stb.) mechanikai munkát végeznek az emberen, és ezek hatására az ember megváltoztatja a helyzetét, vagyis mozog.

A munka mint fizikai mennyiség egyenlő a testre ható erővel, megszorozva azzal az úttal, amelyet a test ennek az erőnek a hatására és az általa jelzett irányban megtett. Azt mondhatjuk, hogy mechanikai munkát végeztünk, ha 2 feltétel egyidejűleg teljesült: az erő hatott a testre, és az elmozdult a hatás irányába. De nem hajtották végre, vagy nem hajtják végre, ha az erő hatott, és a test nem változtatta meg a helyét a koordinátarendszerben. Íme néhány példa, ahol nem végeznek mechanikai munkát:

1. Tehát az ember ráeshet egy hatalmas sziklára, hogy elmozdítsa, de nincs elég ereje. Az erő hat a kőre, de az nem mozdul, és nem történik munka.
2. A test a koordinátarendszerben mozog, és az erő nullával egyenlő, vagy mindegyik kompenzálódik. Ez a tehetetlenségi mozgás során megfigyelhető.
3. Amikor a test mozgási iránya merőleges az erőre. Amikor a vonat vízszintes vonal mentén halad, a gravitációs erő nem végzi el a munkáját.

Bizonyos feltételektől függően a mechanikai munka negatív és pozitív lehet. Tehát, ha a test irányai és erői, valamint mozgásai megegyeznek, akkor pozitív munka történik. A pozitív munkára példa a gravitáció hatása a leeső vízcseppre. De ha az erő és a mozgás iránya ellentétes, akkor negatív mechanikai munka lép fel. Ilyen lehetőség például a felfelé ívelő léggömb és a gravitáció, amely negatív munkát végez. Ha egy test több erő hatásának van kitéve, ezt a munkát "eredményes erőmunkának" nevezik.

A gyakorlati alkalmazás jellemzői (kinetikus energia)

Az elméletről áttérünk a gyakorlati részre. Külön kell beszélnünk a mechanikai munkáról és annak fizikában való felhasználásáról. Amint valószínűleg sokan emlékeztek, a test összes energiája kinetikai és potenciális részekre oszlik. Ha egy tárgy egyensúlyban van, és nem mozdul sehol, akkor potenciális energiája egyenlő a teljes energiával, mozgási energiája pedig nulla. Amikor a mozgás elkezdődik, a potenciális energia csökkenni kezd, a mozgási energia növekedni kezd, de összességében megegyeznek a tárgy összenergiájával. Egy anyagi pont esetében a mozgási energiát annak az erőnek a munkájaként határozzuk meg, amely a pontot nulláról a H értékre gyorsította, és képlet formájában a test kinetikája ½ * M * H, ahol M a tömeg. Egy sok részecskebõl álló tárgy kinetikus energiájának megtudásához meg kell találni a részecskék összes kinetikus energiájának összegét, és ez lesz a test mozgási energiája.

A gyakorlati alkalmazás jellemzői (potenciális energia)

Abban az esetben, ha a testre ható összes erő konzervatív, és a potenciális energia egyenlő a teljes értékkel, akkor nem történik munka. Ez a posztulátum a mechanikai energia megmaradásának törvényeként ismert. A mechanikai energia zárt rendszerben az időintervallumban állandó. A természetvédelmi törvényt széles körben használják a klasszikus mechanikából származó problémák megoldására.

A gyakorlati alkalmazás jellemzői (termodinamika)

A termodinamikában a gáz által a tágulás során végzett munkát a nyomás és a térfogat szorzatával számítják ki. Ez a megközelítés nem csak azokban az esetekben alkalmazható, ahol a térfogatnak pontos függvénye van, hanem minden olyan folyamatra, amely a nyomás/térfogat síkon megjeleníthető. A mechanikai munka ismereteit nemcsak a gázokra alkalmazzák, hanem mindenre, ami nyomást tud kifejteni.

A gyakorlati alkalmazás jellemzői a gyakorlatban (elméleti mechanika)

Az elméleti mechanikában az összes fent leírt tulajdonságot és képletet részletesebben figyelembe veszik, különösen ezek vetületek. Saját definíciót ad a mechanikai munka különféle képleteire is (példa a Rimmer-integrál definíciójára): azt a határt, amelyre az elemi munka erőinek összege hajlik, amikor a partíció finomsága nullára hajlik, az úgynevezett az erő munkája a görbe mentén. Valószínűleg nehéz? De semmi, elméleti mechanikával mindent. Igen, és minden mechanikai munka, fizika és egyéb nehézségek véget értek. A továbbiakban csak példák és következtetések lesznek.

Gépészeti munkaegységek

Az SI joule-t használ a munka mérésére, míg a GHS ergeket használ:

1. 1 J = 1 kg m²/s² = 1 Nm
2. 1 erg = 1 g cm²/s² = 1 dyne cm
3. 1 erg = 10–7 J

Példák mechanikai munkákra

Annak érdekében, hogy végre megértse az ilyen fogalmat, mint a mechanikai munka, tanulmányoznia kell néhány külön példát, amelyek lehetővé teszik, hogy sok, de nem minden oldalról megvizsgálja:

1. Amikor egy ember felemeli a követ a kezével, akkor mechanikai munka történik a kezek izomerejének segítségével;
2. Amikor egy vonat a sínek mentén halad, a traktor vonóereje húzza (villamos mozdony, dízelmozdony stb.);
3. Ha veszel egy fegyvert és lősz belőle, akkor a porgázok által keltett nyomóerőnek köszönhetően a munka megtörténik: a golyó a pisztoly csöve mentén mozog, miközben maga a golyó sebessége nő. ;
4. Létezik mechanikai munka is, amikor a súrlódási erő hat a testre, és arra kényszeríti, hogy csökkentse mozgásának sebességét;
5. A fenti példa a golyókkal, amikor azok a gravitáció irányával ellentétes irányba emelkednek, szintén a mechanikai munkára példa, de a gravitáció mellett az Archimedes-erő is hat, amikor minden, ami a levegőnél könnyebb, felemelkedik.

Mi a hatalom?

Végül a hatalom témáját szeretném érinteni. Az erő által egy időegység alatt végzett munkát teljesítménynek nevezzük. Valójában a teljesítmény egy olyan fizikai mennyiség, amely tükrözi a munka arányát egy bizonyos időtartamhoz, amely alatt ezt a munkát elvégezték: M = P / B, ahol M a teljesítmény, P a munka, B az idő. Az SI teljesítmény mértékegysége 1 watt. Egy watt egyenlő azzal a teljesítménnyel, amely egy joule-t egy másodperc alatt elvégzi: 1 W = 1J \ 1s.

Mindennapi tapasztalatunk szerint a „munka” szó nagyon gyakori. De különbséget kell tenni a fiziológiai munka és a fizikatudomány szempontjából végzett munka között. Amikor hazajössz az óráról, azt mondod: „Ó, milyen fáradt vagyok!”. Ez fiziológiás munka. Vagy például a csapat munkája a „Réparépa” című népmesében.

1. ábra. Munka a szó köznapi értelmében

Itt a munkáról a fizika szemszögéből fogunk beszélni.

A mechanikai munka akkor történik, amikor egy erő mozgatja a testet. A munkát latin A betűvel jelöljük. A munka szigorúbb meghatározása a következő.

Az erő munkája olyan fizikai mennyiség, amely egyenlő az erő nagyságának és a test által az erő irányában megtett távolságának szorzatával.

2. ábra. A munka fizikai mennyiség

A képlet akkor érvényes, ha állandó erő hat a testre.

A nemzetközi SI mértékegységrendszerben a munkát joule-ban mérik.

Ez azt jelenti, hogy ha egy test 1 métert mozdul el 1 newton erő hatására, akkor ez az erő 1 joule munkát végez.

A munkaegységet James Prescott Joule angol tudósról nevezték el.

3. ábra: James Prescott Joule (1818-1889)

A munka kiszámításának képletéből az következik, hogy három olyan eset van, amikor a munka egyenlő nullával.

Az első eset az, amikor egy erő hat a testre, de a test nem mozdul. Például hatalmas gravitációs erő hat egy házra. De nem dolgozik, mert a ház mozdulatlan.

A második eset az, amikor a test tehetetlenséggel mozog, vagyis semmilyen erő nem hat rá. Például egy űrhajó az intergalaktikus térben mozog.

A harmadik eset az, amikor a testre a test mozgási irányára merőleges erő hat. Ebben az esetben bár a test mozog, és az erő hat rá, de nincs mozgás a testben az erő irányába.

4. ábra Három eset, amikor a munka nullával egyenlő

Azt is el kell mondani, hogy egy erő munkája negatív is lehet. Így lesz, ha megtörténik a test mozgása az erő irányával szemben. Például, amikor egy daru a talaj fölé emel egy terhet egy kábellel, a gravitációs munka negatív (és a kábel rugalmas erejének felfelé irányuló munkája, éppen ellenkezőleg, pozitív).

Tegyük fel, hogy az építési munkák során a gödröt homokkal kell lefedni. Egy kotrógépnek több percre lenne szüksége ehhez, egy lapátos munkásnak pedig több órát kell dolgoznia. De a kotrógép és a munkás is teljesített volna ugyanaz a munka.

5. ábra Ugyanaz a munka különböző időpontokban is elvégezhető

A munka sebességének jellemzésére a fizikában a teljesítménynek nevezett mennyiséget használjuk.

A teljesítmény egy fizikai mennyiség, amely egyenlő a munka és a végrehajtási idő arányával.

A hatalmat latin betű jelzi N.

A teljesítmény SI mértékegysége a watt.

Egy watt az a teljesítmény, amellyel egy joule munka egy másodperc alatt elkészül.

A teljesítmény mértékegységét James Watt angol tudósról és a gőzgép feltalálójáról nevezték el.

6. ábra: James Watt (1736-1819)

Kombinálja a munkaszámítási képletet a teljesítmény számítási képletével.

Emlékezzen most arra, hogy a test által megtett út aránya, S, a mozgás idejére t a test sebessége v.

És így, a teljesítmény egyenlő az erő számértékének és a test erőirány szerinti sebességének szorzatával.

Ez a képlet kényelmesen használható olyan problémák megoldására, amelyekben erő hat egy ismert sebességgel mozgó testre.

Bibliográfia

1. Lukasik V.I., Ivanova E.V. Fizika feladatgyűjtemény oktatási intézmények 7-9. - 17. kiadás - M.: Felvilágosodás, 2004.
2. Peryshkin A.V. Fizika. 7 sejt - 14. kiadás, sztereotípia. - M.: Túzok, 2010.
3. Peryshkin A.V. Fizika feladatgyűjtemény, 7-9. évfolyam: 5. kiad., sztereotípia. - M: Vizsga Kiadó, 2010.

1. Physics.ru internetes portál ().
2. Internetes portál Festival.1september.ru ().
3. Fizportal.ru internetes portál ().
4. Internetes portál Elkin52.narod.ru ().

Házi feladat

1. Mikor egyenlő a munka nullával?
2. Mi a munka az erő irányában megtett úton? Az ellenkező irányba?
3. Milyen munkát végez a téglára ható súrlódási erő, amikor az 0,4 m-rel elmozdul? A súrlódási erő 5 N.