Η εργασία είναι η μεταφορά ενέργειας σε ένα σώμα ή ένα σύστημα σωμάτων λόγω της εφαρμογής μιας δύναμης. Η εργασία που γίνεται σε ένα σώμα παράγει ένα παραλλαγή κινητικής ενέργειας.
Μέσα από αυτό σημαντικό μέγεθος δυναμική, είναι δυνατόν να μελετηθεί η μεταφορά και ο μετασχηματισμός ενέργειας στα πιο διαφορετικά φυσικά συστήματα.
Διαβάστε επίσης: Τι είναι η δύναμη;
Τι είναι η δουλειά;
η δουλειά είναι α φυσική ποσότητα που μετρά τη μεταφορά ή τον μετασχηματισμό ενέργειας. Η μονάδα μέτρησης αυτής της κλιμακωτής ποσότητας είναι η μονάδα ενέργειας ή έργου. Επιπλέον, η εργασία που εκτελείται από μια δύναμη είναι ισοδύναμη με την παραλλαγή του κινητική ενέργεια, καθώς και η δυναμική ενέργεια αποδίδεται σε ένα σώμα ή σύστημα σωμάτων.
Όταν η εργασία γίνεται σε ένα σώμα, μέρος της ενέργειας που αποθηκεύτηκε σε αυτό το σώμα μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας. Όταν ανυψώνουμε ένα αντικείμενο από το έδαφος σε ύψος h, για παράδειγμα, μεταμορφώνουμε μια ενέργεια που είναι από τους μυς μας σε αυτό το σώμα, το οποίο, αφού ανυψωθεί, αρχίζει να παρουσιάζει μια ορισμένη ποσότητα σε
καιβαρυτική δυνητική ενέργεια.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το έργο είναι υπολογίζεται με βάση την απόσταση που διανύθηκε από το σώμα. Ωστόσο, για αυτόν τον υπολογισμό, λαμβάνεται υπόψη μόνο η απόσταση που διανύθηκε προς την κατεύθυνση της δύναμης που εκτελεί την εργασία - με άλλα λόγια, η εργασία είναι ίση με τη διανυσματική προβολή δύναμη για την κατεύθυνση της απόστασης που διανύθηκε από το σώμα.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Πώς υπολογίζεται το έργο μιας δύναμης;
Για τον υπολογισμό της εργασίας που εκτελείται από ένα σταθερή δύναμη, είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η ενότητα αυτής της δύναμης με το απόσταση ταξίδεψε και από συνημίτονο γωνίας που σχηματίζεται μεταξύ δύναμης (F) και απόστασης (d). Ο τύπος που χρησιμοποιούμε για τον υπολογισμό της εργασίας έχει ως εξής:
Από τον τύπο που εμφανίζεται, μπορείτε να το δείτε Δεν γίνεται καμία εργασία όταν η γωνία μεταξύ δύναμης και απόστασης είναι ίση με 90º, αφού το συνημίτονο αυτής της γωνίας είναι ίσο με το μηδέν. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν εφαρμόζεται μια δύναμη σε κατεύθυνση κάθετη προς μια μετατόπιση, αυτό συμβαίνει η δύναμη δεν προάγει καμία παραλλαγή στην κινητική ενέργεια του σώματος, αλλά αλλάζει μόνο την κατεύθυνση του κίνηση.
Μηχανοκίνητη και σκληρή δουλειά
μηχανοκίνητη εργασία είναι το όνομα που δίνεται στην εργασία που γίνεται υπέρ της κίνησης ενός σώματος, του παρέχοντας κινητική ενέργεια. Από την άλλη πλευρά, το εργασίαανθεκτικός είναι αυτό όπου a δύναμηαντίθετοςστοκίνηση, αναγκάζοντας το σώμα να μειώσει την κινητική του ενέργεια ή / και να μετατραπεί σε άλλους τύπους ενέργειας, όπως η πιθανή βαρυτική ενέργεια ή Θερμική ενέργεια, στην περίπτωση όπου διασκεδαστική δύναμη.
Στο μηχανοκίνητο έργο, το Οι φορείς δύναμης και μετατόπισης είναι παράλληλοι (Γωνία 0 °). Στην ανθεκτική εργασία, αυτοί οι φορείς είναι αντίθετοι (γωνία 180º). Ρίξτε μια ματιά σε παραδείγματα καταστάσεων στις οποίες εκτελείται εργασία με κινητήρα και ανθεκτική εργασία
Όταν σπρώχνουμε ένα καλάθι αγορών, εκτελούμε μηχανοκίνητη εργασία.
Όταν τα τακάκια ενός ποδηλάτου πιέζουν το χείλος, το δύναμη τριβής κάνει μια σκληρή δουλειά.
Όταν κατεβαίνουμε μια σκάλα, η δύναμη του βάρους εκτελεί μηχανική εργασία.
Όταν ανεβαίνουμε μια σκάλα, η δύναμη βάρους κάνει σκληρή δουλειά.
Διαβάστε επίσης: Έλξη - δύναμη που ασκείται στο σώμα μέσω σχοινιών, καλωδίων ή καλωδίων
βάρος εργασίας δύναμης
Η εργασία που εκτελείται από τη δύναμη βάρους αντιστοιχεί στην ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την ανύψωση σώματος μάζας m σε ύψος h σε σχέση με το έδαφος, σε μια περιοχή όπου βαρύτητα αξίζει g. Δείτε τον τύπο που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της εργασίας του βάρος δύναμης:
Μ - μάζα σώματος (kg)
σολ - βαρύτητα (m / s²)
Η - ύψος (m)
Εργασία ηλεκτρικής ενέργειας
Ο υπολογισμός του εργασία ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να γίνει από το προϊόν μεταξύ του συντελεστή φόρτωσης και της διαφοράς του ηλεκτρικό δυναμικό, σε βολτ, στα οποία υποβάλλεται αυτό το φορτίο.
τ - εργασία (J)
τι - ηλεκτρικό φορτίο (C)
Ε - δυνητική διαφορά (V)
Εργασία μεταβλητής ισχύος
Το έργο μιας μεταβλητής δύναμης μπορεί να υπολογιστεί από ένα γράφημα που συσχετίζει τη δύναμη με την μετατόπιση που υπέστη το σώμα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο συντελεστής της εργασίας που εκτελείται είναι αριθμητικά ίσος με περιοχή κάτω από την καμπύλη. Παρακολουθώ:
Θεώρημα εργασίας και κινητικής ενέργειας
Το θεώρημα εργασίας και κινητικής ενέργειας σχετίζεται με την ποσότητα εργασίας που γίνεται σε ένα σώμα ή σε ένα σύστημα σωμάτων σύμφωνα με τη διακύμανση της κινητικής του ενέργειας. Με άλλα λόγια, κάθε απόδοση στην εργασία συνοδεύεται από μια παραλλαγή κινητικής ενέργειας.
Εν ολίγοις, λέμε ότι η εργασία που εκτελείται είναι ίση με τη διακύμανση της κινητικής ενέργειας:
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τον ορισμό της εργασίας, είναι απαραίτητο να επιλύσετε μερικές ασκήσεις στο θέμα. Ελα?
Δείτε επίσης: Πώς να λύσετε τις ασκήσεις νόμου του Νεύτωνα
Επιλυμένες ασκήσεις στο έργο μιας δύναμης
Ερώτηση 1 - (Espcex) Ένα μπλοκ, που τραβιέται με ένα μη εκτατό σχοινί και αμελητέα μάζα, γλιστρά πάνω από μια οριζόντια επιφάνεια με τριβή, περιγράφοντας μια ευθεία και ομοιόμορφη κίνηση. Το σχοινί κάνει γωνία 53 ° με την οριζόντια και η έλξη που μεταδίδει στο μπλοκ είναι 80 Ν. Εάν το μπλοκ μετατοπιστεί 20 μέτρα κατά μήκος της επιφάνειας, η εργασία που εκτελείται με έλξη στο μπλοκ θα είναι:
(Δεδομένα: sin 53 ° = 0,8 και cos 53 ° = 0,6)
α) 480 J
β) 640 J
γ) 960 J
δ) 1280 J
ε) 1600 J
Ανάλυση:
Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τον τύπο του έργου, αλλά και να προσδιορίσετε τα σχετικά δεδομένα στη δήλωση, που είναι η δύναμη, η απόσταση και το συνημίτονο της γωνίας. Στη συνέχεια, πρέπει να κάνετε τον ακόλουθο υπολογισμό:
Με βάση το ληφθέν αποτέλεσμα, συμπεραίνουμε ότι η σωστή εναλλακτική είναι η γράμμα Γ.
Ερώτηση 2 - (CPS) Για να μεταφέρει γονιμοποιημένη γη που έχει αφαιρεθεί από το κομπόστ, ένας αγρότης γεμίζει ένα καρότσι και το μεταφέρει στο σημείο φύτευσης εφαρμόζοντας μια οριζόντια, σταθερή δύναμη με ένταση ίση με 200 Ν Εάν κατά τη διάρκεια αυτής της μεταφοράς, η προκύπτουσα δύναμη που ασκήθηκε ήταν σε θέση να κάνει εργασία 1800 J, τότε η απόσταση μεταξύ του σωρού λιπασματοποίησης και του τόπου φύτευσης ήταν, σε μέτρα:
α) 6
β) 9
γ) 12
δ) 16
ε) 18
Ανάλυση:
Η ερώτηση μας ζητά να υπολογίσουμε την απόσταση και, για αυτό, ενημερώνουμε τη μονάδα για το ποσό της εργασίας, καθώς και τη δύναμη. Με αυτόν τον τρόπο, πρέπει να κάνουμε τον ακόλουθο υπολογισμό:
Σύμφωνα με τον υπολογισμό, η σωστή εναλλακτική λύση είναι η γράμμα Β.
Ερώτηση 3 - (Mackenzie) Στους Ολυμπιακούς Αγώνες του Ρίο 2016, ο χρυσός μετάλλιο pole vault, Thiago Braz, βάρους 75,0 kg, έφτασε σε ύψος 6,03 m, παγκόσμιο ρεκόρ, πέφτοντας 2,80 m από το σημείο στήριξης του pole. Λαμβάνοντας υπόψη τη μονάδα επιτάχυνσης βαρύτητας g = 10 m / s², η εργασία που πραγματοποιήθηκε από τη δύναμη βάρους κατά την κάθοδο ήταν περίπου:
α) 2,10 kJ
β) 2,84 kJ
γ) 4,52 kJ
δ) 4,97 kJ
ε) 5,10 kJ
Ανάλυση:
Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση απαιτεί από εμάς να υπολογίσουμε την εργασία. Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζουμε τις τιμές της μάζας, της βαρύτητας και του ύψους. Στην κατοχή αυτών των τιμών, κάντε τον υπολογισμό:
Το αποτέλεσμα μας δείχνει ότι η σωστή εναλλακτική λύση είναι η γράμμα Γ.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής