სამუშაო არის ენერგიის გადატანა სხეულზე ან სხეულთა სისტემაში ძალის გამოყენების გამო. სხეულზე შესრულებული სამუშაო აწარმოებს ა კინეტიკური ენერგიის ვარიაცია.
ამის საშუალებით მნიშვნელოვანი სიდიდე დინამიკა, შესაძლებელია ენერგიის გადაცემის და ტრანსფორმაციის შესწავლა ყველაზე მრავალფეროვან ფიზიკურ სისტემებში.
წაიკითხე შენც: რა არის ძალა?
რა არის სამუშაო?
სამუშაო არის ფიზიკური რაოდენობა რომელიც ზომავს ენერგიის გადაცემას ან ტრანსფორმაციას. ამ სკალარული სიდიდის საზომი ერთეულია ჯოული. გარდა ამისა, სამუშაო, რომელსაც ასრულებს ძალა, ექვივალენტურია ვარიაციისთვის კინეტიკური ენერგია, ისევე როგორც პოტენციური ენერგია მიეკუთვნება სხეულს ან სხეულთა სისტემას.
როდესაც სხეულზე ხდება სამუშაო, ენერგიის ნაწილი, რომელიც ამ სხეულში ინახებოდა, ენერგიის სხვა ფორმებად გარდაიქმნება. მაგალითად, როდესაც ჩვენ საგანს მიწიდან h სიმაღლეზე ვწევთ, ჩვენ ვქმნით ენერგიას ჩვენი კუნთებიდან ამ სხეულამდე, რომელიც აწევის შემდეგ იწყებს გარკვეული რაოდენობის წარმოდგენას წელს დაგრავიტაციული პოტენციური ენერგია.
აღსანიშნავია, რომ ნაწარმოები არის გამოითვლება სხეულის გავლის მანძილზე დაყრდნობით. ამასთან, ამ გაანგარიშებისათვის მხედველობაში მიიღება მხოლოდ მუშაობის განმახორციელებელი ძალის მიმართულებით გავლილი მანძილი - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სამუშაო უდრის ვექტორულ პროექციას ძალა სხეულის მიერ გავლილი მანძილის მიმართულების შესახებ.
როგორ გამოითვლება ძალის მუშაობა?
ა) შესრულებული სამუშაოს გამოსათვლელად მუდმივი ძალა, აუცილებელია ამ ძალის მოდულის გამრავლება მანძილი იმოგზაურა და კუთხის კოსინუსი რომელიც წარმოიქმნება ძალას (F) და მანძილს (d) შორის. ფორმულა, რომელსაც ვიყენებთ სამუშაოს გამოსათვლელად, ასეთია:
ნაჩვენები ფორმულადან ხედავთ ამას არ არის შესრულებული სამუშაო, როდესაც ძალა და მანძილს შორის კუთხე ტოლია 90º, ვინაიდან ამ კუთხის კოსინუსი არის ნულის ტოლი. ეს იმიტომ ხდება, რომ როდესაც ძალა ხორციელდება გადაადგილების პერპენდიკულარული მიმართულებით, ეს ძალა ხელს არ უწყობს სხეულის კინეტიკური ენერგიის რაიმე ცვლილებას, მაგრამ მხოლოდ ცვლის მის მიმართულებას მოძრაობა
საავტომობილო სამუშაო და მკაცრი სამუშაო
საავტომობილო სამუშაოები არის სახელი, რომელსაც ეწოდება სამუშაოს შესრულება სხეულის მოძრაობის სასარგებლოდ, უზრუნველყოფს მას კინეტიკური ენერგია. მეორეს მხრივ, მუშაობაგამძლეა არის ის, სადაც ა ძალაპირიქითრომმოძრაობა, ორგანიზმში კინეტიკური ენერგიის შემცირება ან / და სხვა სახის ენერგიად გადაქცევა, მაგალითად, გრავიტაციული პოტენციური ენერგია ან Თერმული ენერგიაიმ შემთხვევაში, თუ ა გამფანტველი ძალა.
საავტომობილო მუშაობაში, ძალისა და გადაადგილების ვექტორები პარალელურია (0 ° -იანი კუთხე). რეზისტენტული მუშაობის დროს, ეს ვექტორები საპირისპიროა (კუთხე 180º). გაეცანით სიტუაციების მაგალითებს, როდესაც ხორციელდება საავტომობილო და რეზისტენტული სამუშაოები.
როდესაც კალათს ვაწვებით, ჩვენ ვასრულებთ საავტომობილო სამუშაოს.
როდესაც ველოსიპედის სამუხრუჭე ბალიშები დააჭირეთ რგოლს, ხახუნის ძალა აკეთებს მკაცრ საქმეს.
როდესაც კიბეზე დავეშვებით, წონის ძალა ასრულებს საავტომობილო სამუშაოს.
როდესაც კიბეზე ავდივართ, წონის ძალა მკაცრ საქმეს ასრულებს.
წაიკითხეთ ასევე: წევა - სხეულზე თოკების, კაბელების ან სადენების მეშვეობით ძალა
ძალა სამუშაო წონა
წონის ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო შეესაბამება ენერგიის რაოდენობას, რომელიც საჭიროა სხეულის მასის m სიმაღლეზე h თვთან მიმართებაში, იმ რეგიონში, სადაც სიმძიმის ღირს გ. იხილეთ ფორმულა, რომლითაც გამოთვლიან ძალა წონა:
მ - სხეულის მასა (კგ)
გ - სიმძიმე (მ / წმ)
ჰ - სიმაღლე (მ)
ელექტროენერგიის მუშაობა
გაანგარიშება ელექტროენერგიის მუშაობა შეიძლება გაკეთდეს პროდუქტისგან დატვირთვის მოდულსა და სხვაობას შორის ელექტრო პოტენციალი, ვოლტებში, რომლებსაც ექვემდებარება ეს დატვირთვა.
τ - მუშაობა (J)
რა - ელექტრო მუხტი (C)
უ - პოტენციური განსხვავება (V)
ცვალებადი სიძლიერის მუშაობა
ცვლადი ძალის მუშაობა შეიძლება გამოითვალოს გრაფიკიდან, რომელიც უკავშირებს ძალას სხეულის განიცდილ გადაადგილებას. ამ შემთხვევაში შესრულებული სამუშაოს მოდული რიცხობრივად ტოლია მრუდის ქვეშ არსებული ტერიტორია. Უყურებს:
სამუშაო და კინეტიკური ენერგიის თეორემა
სამუშაო და კინეტიკური ენერგიის თეორემა უკავშირდება სამუშაოს მოცულობას, რომელიც კეთდება სხეულზე ან სხეულთა სისტემაზე მისი კინეტიკური ენერგიის ცვალებადობის მიხედვით. Სხვა სიტყვებით, ყველა სამუშაო შესრულებას თან ახლავს კინეტიკური ენერგიის ცვალებადობა.
მოკლედ, ჩვენ ვამბობთ, რომ შესრულებული სამუშაო უდრის კინეტიკური ენერგიის ვარიაციას:
იმისათვის, რომ კიდევ უფრო მეტი შეიტყოთ სამუშაოს განმარტების შესახებ, აუცილებელია ამ თემაზე რამდენიმე სავარჯიშოს ამოხსნა. Მოდი?
იხილეთ აგრეთვე: როგორ გადავწყვიტოთ ნიუტონის სამართლის სავარჯიშოები
გადაჭრილი ვარჯიშები ძალის მუშაობაზე
კითხვა 1 - (Espcex) განუყოფელი თოკისა და უმნიშვნელო მასის საშუალებით გამოყვანილი ბლოკი ხახუნის მეშვეობით ჰორიზონტალურ ზედაპირზე სრიალებს და აღწერს სწორ და ერთგვაროვან მოძრაობას. თოკი ქმნის ჰორიზონტალურთან 53 ° -ის კუთხეს და წევა, რომელსაც ის ბლოკად გადასცემს, 80 N- ია. თუ ბლოკი ზედაპირის გასწვრივ 20 მ-ით გადაადგილდება, ბლოკზე წევით შესრულებული სამუშაო იქნება:
(მონაცემები: ცოდვა 53 ° = 0.8 და კოსმოსი 53 ° = 0.6)
ა) 480 ჯ
ბ) 640 ჯ
გ) 960 ჯ
დ) 1280 ჯ
ე) 1600 ჯ
რეზოლუცია:
ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, საჭიროა გამოვიყენოთ სამუშაოს ფორმულა, მაგრამ აგრეთვე გამოვავლინოთ შესაბამისი მონაცემები მოცემულ განცხადებაში, რომლებიც არის კუთხის ძალა, მანძილი და კოსინუსი. შემდეგ უნდა გააკეთოთ შემდეგი გაანგარიშება:
მიღებული შედეგის საფუძველზე დავასკვნათ, რომ სწორი ალტერნატივაა ასო C.
კითხვა 2 - (CPS) კომპოსტიდან ამოღებული განაყოფიერებული მიწის ტრანსპორტირებისთვის ფერმერი ავსებს კოჭას და მიჰყავს იგი დარგვის ადგილას ჰორიზონტალური, მუდმივი ძალის გამოყენებით, 200 მლნ. თუ ამ ტრანსპორტის დროს გამოყენებულმა ძალამ შეძლო 1800 J სამუშაოს შესრულება, მაშინ მანძილი კომპოსტის გროვას და გამწვანების ადგილს შორის იყო მეტრებში:
ა) 6
ბ) 9
გ) 12
დ) 16
ე) 18
რეზოლუცია:
კითხვა გვთხოვს გამოვთვალოთ მანძილი და, ამისათვის, ჩვენ გვეცოდინება მოდული როგორც სამუშაოების ოდენობის, ასევე ძალისა. ამ გზით, ჩვენ უნდა გავაკეთოთ შემდეგი გაანგარიშება:
გაანგარიშების მიხედვით, სწორი ალტერნატივა არის ასო ბ.
კითხვა 3 - (მაკენზი) რიოს 2016 წლის ოლიმპიადაზე, ბოძზე ოქროს სრულის ოქროს მედალოსანი, ტიაგო ბრაზი, 75.0 კგ წონა, მიაღწია 6,03 მ სიმაღლეს, რაც მსოფლიო რეკორდია, ბოძის საყრდენი წერტილიდან 2,80 მ დაშორებით. სიმძიმის აჩქარების მოდულის g = 10 მ / წმ² გათვალისწინებით, წონის ძალის მიერ დაღმართის დროს შესრულებული სამუშაო იყო დაახლოებით:
ა) 2.10 კჯ
ბ) 2,84 კჯ
გ) 4,52 კჯ
დ) 4,97 კჯ
ე) 5,10 კჯ
რეზოლუცია:
ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა მოითხოვს სამუშაოების ოდენობის გამოთვლას. ამისათვის ჩვენ უნდა ვიცოდეთ მასის, სიმძიმისა და სიმაღლის მნიშვნელობები. ამ მნიშვნელობების ფლობის შემთხვევაში, გააკეთეთ გაანგარიშება:
ჩვენი შედეგი გვიჩვენებს, რომ სწორი ალტერნატივაა ასო C.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/trabalho-uma-forca.htm