งานคือการถ่ายโอนพลังงานไปยังร่างกายหรือระบบของร่างกายเนื่องจากการใช้แรง. งานที่ทำกับร่างกายทำให้เกิด การแปรผันของพลังงานจลน์
ผ่านสิ่งนี้ ขนาดที่สำคัญของ พลวัตเป็นไปได้ที่จะศึกษาการถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในระบบทางกายภาพที่หลากหลายที่สุด
อ่านด้วยนะ: ความแข็งแกร่งคืออะไร?
งานคืออะไร?
งานคือ ปริมาณทางกายภาพ ซึ่งวัดการถ่ายเทหรือการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน หน่วยวัดปริมาณสเกลาร์นี้คือ จูล. นอกจากนี้ งานที่กระทำด้วยแรงจะเทียบเท่ากับการแปรผันของ พลังงานจลน์, เช่นเดียวกับ พลังงานศักย์ ประกอบกับร่างกายหรือระบบของร่างกาย
เมื่อทำงานบนร่างกาย พลังงานบางส่วนที่สะสมอยู่ในร่างกายนั้นจะเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่น เมื่อเรายกวัตถุจากพื้นดินขึ้นไปสูง h เช่น เรากำลังเปลี่ยนพลังงานที่เป็น จากกล้ามเนื้อของเราไปสู่ร่างกายนี้ซึ่งเมื่อยกขึ้นแล้วก็เริ่มมีปริมาณอยู่บ้าง ใน และพลังงานศักย์โน้มถ่วง
เป็นที่น่าสังเกตว่างานคือ คำนวณตามระยะทางที่ร่างกายเดินทาง. อย่างไรก็ตาม สำหรับการคำนวณนี้ จะพิจารณาเฉพาะระยะทางที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรงที่ทำงานเท่านั้น กล่าวคือ งานเท่ากับการฉายภาพเวกเตอร์ ความแข็งแกร่ง เกี่ยวกับทิศทางของระยะทางที่ร่างกายเดินทาง.
การทำงานของแรงคำนวณอย่างไร?
เพื่อคำนวณงานที่ดำเนินการโดย by แรงคงที่ จำเป็นต้องคูณโมดูลของแรงนี้ด้วย ระยะทาง เดินทางและโดย โคไซน์ของมุม ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างแรง (F) และระยะทาง (d) สูตรที่เราใช้คำนวณงานมีดังนี้
จากสูตรที่แสดงจะเห็นว่า ไม่มีการดำเนินการใดๆ เมื่อมุมระหว่างแรงกับระยะทางเท่ากับ 90ºเนื่องจากโคไซน์ของมุมนี้เท่ากับศูนย์ นี่เป็นเพราะว่าเมื่อแรงถูกกระทำในทิศทางตั้งฉากกับการกระจัด นี้ แรงไม่ได้ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในพลังงานจลน์ของร่างกาย แต่เปลี่ยนทิศทางของพลังงานเท่านั้น การเคลื่อนไหว
งานมอเตอร์และงานหนัก
งานมอเตอร์ เป็นชื่องานที่กำหนดให้ โปรดปรานการเคลื่อนไหวของร่างกาย, ให้เขาด้วย พลังงานจลน์. ในทางกลับกัน งานต้านทาน เป็นที่หนึ่งที่ ความแข็งแกร่งตรงกันข้ามถึงการเคลื่อนไหว ทำให้ร่างกายมีพลังงานจลน์ลดลงและ/หรือเปลี่ยนเป็นพลังงานประเภทอื่น เช่น พลังงานศักย์โน้มถ่วงหรือ พลังงานความร้อน, ในกรณีที่ แรงกระจาย.
ในงานยานยนต์ เวกเตอร์แรงและการเคลื่อนที่ขนานกัน (มุม 0 องศา). ในงานต้านทาน เวกเตอร์เหล่านี้อยู่ตรงข้าม (มุม180º) ดูตัวอย่างสถานการณ์ที่มีการทำงานของมอเตอร์และงานต้านทาน
เมื่อเราดันรถเข็น เราดำเนินการมอเตอร์
เมื่อผ้าเบรกของจักรยานกดที่ขอบล้อ แรงเสียดทาน ทำงานยาก
เมื่อเราลงบันได แรงของน้ำหนักจะทำงานด้วยมอเตอร์
เมื่อเราปีนบันได แรงยกจะทำงานหนัก
อ่านด้วย: แรงฉุด - แรงที่กระทำต่อร่างกายผ่านเชือก สายเคเบิล หรือสายไฟ
น้ำหนักงานแรง
งานที่ดำเนินการโดยแรงน้ำหนักสอดคล้องกับปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการยกวัตถุมวล m ให้มีความสูง h สัมพันธ์กับพื้นดิน ในบริเวณที่ แรงโน้มถ่วง มูลค่ากรัม ดูสูตรที่ใช้คำนวณงานของ ความแข็งแรงน้ำหนัก:
ม – มวลกาย (กก.)
g – แรงโน้มถ่วง (m/s²)
โฮ – ความสูง (ม.)
งานพลังงานไฟฟ้า Electric
การคำนวณของ งานพลังงานไฟฟ้า สามารถทำได้จากผลิตภัณฑ์ระหว่างโมดูลัสโหลดและความแตกต่างของ ศักย์ไฟฟ้าในหน่วยโวลต์ที่ต้องรับภาระนี้
τ – งาน (จ)
อะไร – ค่าไฟฟ้า (C)
ยู – ความต่างศักย์ (V)
การทำงานของตัวแปรความแรง
การทำงานของแรงแปรผันสามารถคำนวณได้จากกราฟที่เกี่ยวข้องกับแรงกับการกระจัดที่ร่างกายได้รับ ในกรณีนี้ โมดูลัสของงานที่ทำจะมีค่าเท่ากับ พื้นที่ใต้เส้นโค้ง ดู:
ทฤษฎีบทงานและพลังงานจลน์
ทฤษฎีบทงานและพลังงานจลน์เกี่ยวข้องกับปริมาณงานที่ทำบนร่างกายหรือบนระบบของร่างกายตามการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ประสิทธิภาพการทำงานทุกครั้งจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์.
กล่าวโดยย่อ เราบอกว่างานที่ทำนั้นเท่ากับความผันแปรของพลังงานจลน์:
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคำจำกัดความของงาน จำเป็นต้องแก้ไขแบบฝึกหัดในหัวข้อนี้ มาเลย?
ดูด้วย: วิธีแก้แบบฝึกหัดกฎของนิวตัน
แก้ไขแบบฝึกหัดในการทำงานของกำลัง
คำถามที่ 1 — (Espcex) บล็อกที่ถูกดึงด้วยเชือกที่ยืดไม่ได้และมวลเพียงเล็กน้อย เลื่อนบนพื้นผิวแนวนอนด้วยแรงเสียดทาน อธิบายการเคลื่อนไหวที่ตรงและสม่ำเสมอ เชือกทำมุม 53° กับแนวนอน และแรงดึงที่ส่งไปยังบล็อกคือ 80 N หากบล็อกเคลื่อนไปตามพื้นผิว 20 ม. งานที่ทำโดยการลากบนบล็อกจะเป็นดังนี้:
(ข้อมูล: sin 53° = 0.8 และ cos 53° = 0.6)
ก) 480 J
b) 640 J
ค) 960 J
ง) 1280 J
จ) 1600 J
ความละเอียด:
ในการตอบคำถามนี้ จำเป็นต้องใช้สูตรของงาน แต่ยังระบุข้อมูลที่เกี่ยวข้องในข้อความสั่งด้วย ได้แก่ แรง ระยะทาง และโคไซน์ของมุม จากนั้นคุณต้องทำการคำนวณต่อไปนี้:
จากผลลัพธ์ที่ได้ เราสรุปได้ว่าทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมาย C.
คำถามที่ 2 — (CPS) ในการขนส่งที่ดินที่ปฏิสนธิออกจากปุ๋ยหมัก ชาวนาจะเติมรถสาลี่และนำไปที่พื้นที่ปลูกโดยใช้แรงในแนวราบและคงที่ด้วยความเข้มข้น 200 นิวตัน หากในระหว่างการขนส่งนี้ แรงที่เกิดขึ้นสามารถทำงาน 1800 J ได้ ระยะห่างระหว่างกองปุ๋ยหมักกับพื้นที่ปลูกจะมีหน่วยเป็นเมตร:
ก) 6
ข) 9
ค) 12
ง) 16
จ) 18
ความละเอียด:
คำถามขอให้เราคำนวณระยะทาง และเพื่อนั้น เราได้รับแจ้งโมดูลของปริมาณงาน เช่นเดียวกับแรง ด้วยวิธีนี้ เราต้องทำการคำนวณดังต่อไปนี้:
จากการคำนวณ ทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมายข.
คำถามที่ 3 — (แมคเคนซี่) ในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกที่ริโอ 2016 Thiago Braz ผู้ชนะเลิศเหรียญทองกระโดดค้ำถ่อของเราซึ่งมีน้ำหนัก 75.0 กก. สูงถึง 6.03 ม. ซึ่งเป็นสถิติโลกโดยตกลงมาจากจุดรองรับของเสา 2.80 ม. เมื่อพิจารณาจากโมดูลเร่งแรงโน้มถ่วง g = 10 ม./วินาที² งานที่กระทำโดยแรงน้ำหนักระหว่างการโค่นลงจะประมาณ:
ก) 2.10 kJ
ข) 2.84 kJ
ค) 4.52 kJ
ง) 4.97 kJ
จ) 5.10 kJ
ความละเอียด:
คำตอบสำหรับคำถามนี้กำหนดให้เราต้องคำนวณปริมาณงาน ในการทำเช่นนี้ เราจำเป็นต้องรู้ค่าของมวล แรงโน้มถ่วง และความสูง ในการครอบครองค่าเหล่านี้ เพียงแค่ทำการคำนวณ:
ผลลัพธ์ของเราแสดงว่าทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมาย C.
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/trabalho-uma-forca.htm