Rad je prijenos energije u tijelo ili sustav tijela uslijed primjene sile. Rad na tijelu daje a varijacija kinetičke energije.
Kroz ovo važna veličina dinamika, moguće je proučavati prijenos i transformaciju energije u najrazličitijim fizičkim sustavima.
Pročitajte i vi: Što je snaga?
Što je posao?
rad je a fizička veličina koja mjeri prijenos ili transformaciju energije. Mjerna jedinica ove skalarne veličine je džul. Nadalje, rad koji izvodi sila jednak je varijaciji od kinetička energija, kao i potencijalna energija pripisuje tijelu ili sustavu tijela.
Kada se radi na tijelu, dio energije koja je bila pohranjena u tom tijelu transformira se u druge oblike energije. Na primjer, kada podignemo objekt sa zemlje na visinu h, transformiramo energiju koja jest iz naših mišića u ovo tijelo, koje nakon povišenja počinje predstavljati određenu količinu u igravitacijska potencijalna energija.
Znakovito je da je djelo izračunato na temelju udaljenosti koju je prešlo tijelo
. Međutim, za ovaj proračun uzima se u obzir samo prijeđena udaljenost u smjeru sile koja izvodi rad - drugim riječima, rad je jednak vektorskoj projekciji snaga o smjeru udaljenosti koju je prešlo tijelo.Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Kako se izračunava rad sile?
Da bi izračunao rad koji je izvodio a stalna sila, potrebno je pomnožiti modul ove sile sa udaljenost putovao i po kosinus kuta koja nastaje između sile (F) i udaljenosti (d). Formula koju koristimo za izračunavanje djela je sljedeća:
Iz prikazane formule to možete vidjeti ne radi se kada je kut između sile i udaljenosti jednak 90º, budući da je kosinus ovog kuta jednak nuli. To je zato što kada se sila primijeni u smjeru okomitom na pomak, ovo sila ne potiče nikakve promjene u kinetičkoj energiji tijela, već samo mijenja njegov smjer pokret.
Motorni rad i težak posao
motorni rad je naziv za posao koji se obavlja naklonost kretanja tijela, pružajući mu kinetička energija. S druge strane, raditiotporan je onaj gdje a snagasuprotnopremapokret, uzrokujući da se kinetička energija tijela smanji i / ili transformira u druge vrste energije, poput gravitacijske potencijalne energije ili Termalna energija, u slučaju kada a rasipajuća sila.
U motornom radu, vektori sile i pomaka paralelni su (Kut od 0 °). U otpornom radu ti su vektori suprotni (kut od 180º). Pogledajte primjere situacija u kojima se izvode motorički i otporni radovi.
Kada gurnemo košaricu, izvodimo motoričke poslove.
Kada kočione pločice bicikla pritisnu rub,, sila trenja radi težak posao.
Kad se spuštamo ljestvama, sila težine izvodi motorički rad.
Kad se popnemo ljestvama, sila utega obavlja težak posao.
Pročitajte i vi: Vuča - sila koja se vrši na tijelo kroz užad, kablove ili žice
snaga radna težina
Rad izveden silom utega odgovara količini energije potrebne za podizanje tijela mase m na visinu h u odnosu na tlo, u regiji u kojoj gravitacija vrijedi g. Pogledajte formulu koja se koristi za izračunavanje rada težina snage:
m - tjelesna masa (kg)
g - gravitacija (m / s²)
H - visina (m)
Elektroenergetski radovi
Izračun elektroenergetski rad može se dobiti od proizvoda između modula opterećenja i razlike od električni potencijal, u voltima, kojima je to opterećenje podvrgnuto.
τ - posao (J)
što - električni naboj (C)
U - potencijalna razlika (V)
Rad promjenljive snage
Rad promjenjive sile može se izračunati iz grafikona koji povezuje silu s pomakom koji trpi tijelo. U ovom je slučaju modul izvedenog posla numerički jednak površina ispod krivulje. Gledati:
Teorem o radu i kinetičkoj energiji
Teorem o radu i kinetičkoj energiji odnosi se na količinu rada koji se izvrši na tijelu ili na sustavu tijela prema varijaciji njegove kinetičke energije. Drugim riječima, svaki radni učinak popraćen je varijacijom kinetičke energije.
Ukratko, kažemo da je obavljeni rad jednak varijaciji kinetičke energije:
Da biste saznali još više o definiciji rada, potrebno je riješiti neke vježbe na tu temu. Dođi?
Pogledajte i: Kako riješiti Newtonove vježbe zakona
Riješene vježbe o radu sile
Pitanje 1 - (Espcex) Blok, povučen nerastegljivim užetom i zanemarivom masom, trenjem klizi po vodoravnoj površini, opisujući ravno i jednoliko kretanje. Uže pravi kut od 53 ° s vodoravnom linijom, a vuča koju prenosi na blok iznosi 80 N. Ako je blok pomaknut 20 m duž površine, rad vuče na bloku bit će:
(Podaci: sin 53 ° = 0,8 i cos 53 ° = 0,6)
a) 480 J
b) 640 J
c) 960 J
d) 1280 J
e) 1600 J
Rješenje:
Da biste odgovorili na ovo pitanje, potrebno je upotrijebiti formulu djela, ali također identificirati odgovarajuće podatke u izjavi, a to su sila, udaljenost i kosinus kutova. Zatim morate napraviti sljedeći izračun:
Na temelju dobivenog rezultata zaključujemo da je ispravna alternativa slovo C.
Pitanje 2 - (CPS) Za prijevoz oplođenog zemljišta uklonjenog iz komposta, poljoprivrednik puni kolica i odvozi ih na mjesto sadnje primjenom vodoravne, konstantne sile intenziteta jednakog 200 N. Ako je tijekom ovog prijevoza rezultirajuća sila primijenila 1800 J posla, tada je udaljenost između gomile komposta i mjesta sadnje bila, u metrima:
a) 6
b) 9
c) 12
d) 16
e) 18
Rješenje:
Pitanje nas traži da izračunamo udaljenost i za to smo modul informirani o količini rada, kao i o sili. Na taj način moramo izvršiti sljedeći izračun:
Prema izračunu, ispravna alternativa je slovo B.
Pitanje 3 - (Mackenzie) Na Olimpijskim igrama u Riju 2016., naš zlatni medaljac u skoku s motkom, Thiago Braz, težak 75,0 kg, dosegao je visinu od 6,03 m, svjetski rekord, pavši 2,80 m od točke potpore motki. Uzimajući u obzir modul ubrzanja gravitacije g = 10 m / s², rad sile težine tijekom spuštanja bio je približno:
a) 2,10 kJ
b) 2,84 kJ
c) 4,52 kJ
d) 4,97 kJ
e) 5,10 kJ
Razlučivost:
Odgovor na ovo pitanje zahtijeva da izračunamo količinu posla. Da bismo to učinili, moramo znati vrijednosti mase, gravitacije i visine. Imajući ove vrijednosti, samo napravite izračun:
Naš rezultat pokazuje da je ispravna alternativa slovo C.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
