งานเครื่องกลคืออะไร?

ในชีวิตประจำวันของเรา งานเกี่ยวข้องกับกิจกรรมหรือบริการบางอย่าง อย่างไรก็ตาม ในสาขาฟิสิกส์ งานมีแนวความคิดที่ต่างออกไป หากไม่มีแรงและการกระจัดก็ไม่มีงานทำ ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าบุคคลจะถือของหนักเป็นเวลานาน แต่ทางร่างกายเขาไม่ได้ทำงาน

โอ งานเครื่องกล เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ช่วยให้เราสามารถคำนวณความแปรผันของพลังงานที่ร่างกายได้รับ หรือปริมาณพลังงานที่ร่างกายมี สามารถคำนวณได้ด้วยสมการ:

τ= F. d

เป็น:

τ - งานที่ทำ;

F – ความแข็งแกร่ง;

d – การกระจัดที่ได้รับความทุกข์ทรมานจากร่างกายภายใต้การกระทำของกำลัง

หน่วยวัดของงานในระบบสากลคือ Joule ซึ่งตั้งชื่อตาม James Prescott Joule และเขียนแทนด้วยตัวอักษร J จูลสามารถกำหนดได้ดังนี้:

“จูลคือปริมาณงานที่ทำโดยแรงคงที่ 1 นิวตันในระยะทางหนึ่งเมตรและอยู่ในทิศทางเดียวกับการกระจัดนั้น”

1J = 1N.m

การทำงานของแรงคงที่

ดูรูปด้านล่าง:

รูปแสดงบล็อกที่ถูกดึงด้วยแรงที่ทำให้มุม α กับแนวนอน

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ในรูปจะเห็นว่ามีการออกแรง F เกี่ยวกับบล็อก แรงนี้ทำให้มุม α มีทิศทางการกระจัด F_X เป็นส่วนประกอบของแรงในทิศทางการกระจัด ง.

ในการหานิพจน์ทางคณิตศาสตร์สำหรับงานที่ทำบนบล็อกเราต้องพิจารณาว่า

F_x มันเป็นแรงเดียวที่มีอิทธิพลต่อการกระจัด ดังนั้นงานจะได้รับโดยนิพจน์:

τ= F_x.. d

F_x ถูกกำหนดโดยสมการ:

F_x = เอฟ cos α

เราเปลี่ยนได้ F_x โดย เอฟ cos α ในนิพจน์ก่อนหน้าเพื่อให้ได้งานในรูปของ F:

τ = FD cos α

ประเภทของงานเครื่องกล

งานสามารถสมมติค่าบวกและค่าลบขึ้นอยู่กับค่าของมุมα ตามค่าสมมติสามารถจำแนกได้สามวิธี:

• การทำงานของมอเตอร์: เมื่อ 0º ≤ α < 90º งานเป็นบวก เนื่องจาก cos α > 0 และแรงและการกระจัดมีทิศทางเดียวกัน

• งานเป็นศูนย์: ถ้า α = 90º เนื่องจาก cos 90º = 0 และไม่มีการกระจัด

• งานทน: เมื่อ 90 < α ≤ 180º งานเป็นค่าลบ เนื่องจาก cos α จะถือว่าค่าลบ การกระจัดและแรงมีความหมายตรงกันข้าม

โดย Mariane Mendes
จบฟิสิกส์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

เตยเซร่า, มารีแอน เมนเดส. "งานเครื่องกลคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-trabalho-mecanico.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.