Работа силы: что это, расчет, упражнения

Работа - это передача энергии телу или системе тел за счет приложения силы.. Работа, выполняемая над телом, производит изменение кинетической энергии.

Сквозь это важная величина динамика, можно изучать передачу и преобразование энергии в самых разных физических системах.

Тоже читай: Что есть сила?

Что такое работа?

работа это физическое количество который измеряет передачу или преобразование энергии. Единицей измерения этой скалярной величины является джоуль. Кроме того, работа, совершаемая силой, эквивалентна изменению кинетическая энергия, так же хорошо как потенциальная энергия приписывается телу или системе тел.

Когда над телом выполняется работа, часть энергии, которая хранилась в этом теле, преобразуется в другие формы энергии. Например, когда мы поднимаем объект с земли на высоту h, мы преобразуем энергию, которая от наших мышц к этому телу, которое после подъема начинает представлять определенное количество в а такжегравитационно потенциальная энергия.

Когда мы поднимаем тело, мы работаем над ним.
Когда мы поднимаем тело, мы работаем над ним.

Примечательно, что работа рассчитывается на основе пройденного телом расстояния. Однако для этого расчета учитывается только расстояние, пройденное в направлении силы, выполняющей работу, другими словами, работа равна проекции вектора сила о направлении расстояния, пройденного телом.

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

Как рассчитывается работа силы?

Для расчета работы, выполненной постоянная сила, необходимо модуль этой силы умножить на расстояние путешествовал и косинус угла который образуется между силой (F) и расстоянием (d). Формула, которую мы используем для расчета работы, выглядит следующим образом:

Из отображаемой формулы вы можете видеть, что работа не выполняется, если угол между силой и расстоянием равен 90º., так как косинус этого угла равен нулю. Это связано с тем, что при приложении силы в направлении, перпендикулярном смещению, это сила не способствует изменению кинетической энергии тела, а только меняет направление его движение.

Моторная работа и тяжелая работа

моторная работа это имя, данное работе, которая делается для пользу движения тела, предоставляя ему кинетическая энергия. С другой стороны, Работастойкий это тот, где силанаобороткдвижение, уменьшение кинетической энергии тела и / или преобразование его в другие типы энергии, такие как гравитационная потенциальная энергия или Термальная энергия, в случае, если диссипативная сила.

В моторных работах векторы силы и смещения параллельны (Угол 0 °). В упорной работе эти векторы противоположны (угол 180º). Ознакомьтесь с примерами ситуаций, в которых выполняются моторные и упорные работы.

  • Когда мы толкаем тележку для покупок, мы выполняем моторную работу.

  • Когда тормозные колодки велосипеда давят на обод, сила трения делает тяжелую работу.

  • Когда мы спускаемся по лестнице, сила веса выполняет моторную работу.

  • Когда мы поднимаемся по лестнице, сила веса делает тяжелую работу.

Читайте тоже: Тяга - сила, действующая на тело через веревки, тросы или провода.

сила работы вес

Работа, выполняемая силой веса, соответствует количеству энергии, необходимому для поднятия тела массой m на высоту h по отношению к земле в области, где сила тяжести стоит г. См. Формулу, используемую для расчета работы силовой вес:

м - масса тела (кг)

грамм - сила тяжести (м / с²)

ЧАС - высота (м)

Электроэнергетические работы

Расчет Электроэнергетические работы можно сделать из продукта между модулем нагрузки и разницей электрический потенциал, в вольтах, которым подвергается эта нагрузка.

τ - работа (J)

какие - электрический заряд (Кл)

U - разность потенциалов (В)

Работа переменной силы

Работу переменной силы можно рассчитать по графику, который связывает силу со смещением, которое испытывает тело. В этом случае модуль выполненной работы численно равен площадь под кривой. Смотреть:

Область графика Fxd представляет модуль выполненной работы.
Область графика Fxd представляет модуль выполненной работы.

Теорема работы и кинетической энергии

Теорема о работе и кинетической энергии связывает количество работы, которая выполняется над телом или над системой тел в зависимости от изменения его кинетической энергии. Другими словами, каждое выполнение работы сопровождается изменением кинетической энергии.

Короче говоря, мы говорим, что выполняемая работа равна изменению кинетической энергии:

Вышеупомянутая теорема утверждает, что работа эквивалентна изменению кинетической энергии.
Вышеупомянутая теорема утверждает, что работа эквивалентна изменению кинетической энергии.

Чтобы еще больше узнать об определении работы, необходимо выполнить несколько упражнений по этой теме. Давай?

Смотрите также: Как решать упражнения на закон Ньютона

Решенные упражнения на работу силы

Вопрос 1 - (Espcex) Блок, тянущийся с помощью нерастяжимой веревки и незначительной массы, скользит по горизонтальной поверхности с трением, описывая прямое и равномерное движение. Канат образует угол 53 ° с горизонталью, а тяговое усилие, которое он передает на блок, составляет 80 Н. При смещении блока на 20 м по поверхности работа тягового усилия на блоке составит:

(Данные: sin 53 ° = 0,8 и cos 53 ° = 0,6)

а) 480 Дж

б) 640 Дж

в) 960 Дж

г) 1280 Дж

д) 1600 Дж

Разрешение:

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо использовать формулу работы, а также указать соответствующие данные в заявлении, а именно силу, расстояние и косинус угла. Затем нужно произвести такой расчет:

На основании полученного результата делаем вывод, что правильной альтернативой является буква c.

Вопрос 2 - (CPS) Чтобы транспортировать удобренную землю, удаленную от компоста, фермер заполняет тачку и доставляет ее к месту посадки, прилагая горизонтальную постоянную силу с интенсивностью, равной 200 Н. Если во время этой транспортировки приложенная результирующая сила была способна выполнить работу в 1800 Дж, то расстояние между компостной кучей и местом посадки было в метрах:

а) 6

б) 9

в) 12

г) 16

д) 18

Разрешение:

Вопрос просит нас рассчитать расстояние, и для этого нам сообщают модуль объема работы, а также силы. Таким образом, мы должны произвести следующий расчет:

Согласно расчету, правильной альтернативой является буква B.

Вопрос 3 - (Маккензи) На Олимпийских играх 2016 года в Рио наш золотой призер в прыжках с шестом Тьяго Браз, весивший 75,0 кг, достиг высоты 6,03 м - мирового рекорда, упав на 2,80 м с точки опоры шеста. С учетом модуля ускорения свободного падения g = 10 м / с² работа, выполняемая силой веса во время спуска, составила примерно:

а) 2,10 кДж

б) 2,84 кДж

в) 4,52 кДж

г) 4.97 кДж

д) 5,10 кДж

разрешение:

Ответ на этот вопрос требует, чтобы мы посчитали объем работы. Для этого нам нужно знать значения массы, силы тяжести и высоты. Зная эти значения, просто произведите расчет:

Наш результат показывает, что правильной альтернативой является буква c.

Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики

Простое гармоническое движение (MHS)

Простое гармоническое движение (MHS)

О движениегармоническийпросто (MHS) - это периодическое движение, которое происходит исключительн...

read more
Барометр Торричелли. Знание барометра Торричелли

Барометр Торричелли. Знание барометра Торричелли

Мы знаем, что воздух оказывает давление на нас и все другие тела на поверхности Земли, которые м...

read more
Индуцированный ток и сохранение энергии

Индуцированный ток и сохранение энергии

Мы знаем, что когда мы изменяем магнитный поток в данной цепи, возникает индуцированный ток, кот...

read more
instagram viewer