MəZmun

• Addımlar
• 3 -dən 1 -ci hissə: İşin dəyərini bir ölçüdə tapmaq
• 3 -cü hissənin 2 -si: Açısal qüvvədən istifadə edərək işin hesablanması
• 3 -cü hissə 3: İş dəyərindən istifadə
• İpuçları

Fizikada "iş" anlayışı gündəlik həyatda istifadə olunan anlayışdan fərqli bir tərifə malikdir. Xüsusilə, "iş" termini fiziki qüvvə bir cismin hərəkət etməsinə səbəb olduqda istifadə olunur. Ümumiyyətlə, güclü bir qüvvə bir cismi çox uzaqlaşdırırsa, çox iş görülür. Və əgər qüvvə kiçikdirsə və ya cisim çox da uzağa getmirsə, o zaman yalnız bir az iş görülür. Gücü aşağıdakı formula ilə hesablamaq olar: İş = F × D × kosinüs (θ)burada F = qüvvə (Nyutonlarda), D = yerdəyişmə (metrlə) və θ = güc vektoru ilə hərəkət istiqaməti arasındakı açı.

Addımlar

3 -dən 1 -ci hissə: İşin dəyərini bir ölçüdə tapmaq

1. 1 Güc vektorunun istiqamətini və hərəkət istiqamətini tapın. Başlamaq üçün əvvəlcə cismin hansı istiqamətdə hərəkət etdiyini və gücün haradan tətbiq olunduğunu müəyyənləşdirmək vacibdir. Unutmayın ki, cisimlər həmişə onlara tətbiq olunan qüvvəyə uyğun hərəkət etmir - məsələn, kiçik bir arabanı sapdan tutsanız, onu hərəkət etdirmək üçün diaqonal bir qüvvə tətbiq edirsiniz (arabadan hündürsünüzsə). irəli Ancaq bu hissədə bir cismin gücünün (səyinin) və hərəkətinin olduğu vəziyyətlərlə məşğul olacağıq var eyni istiqamət. Bu maddələr olduqda bir iş tapmağın yolları haqqında məlumat üçün yox eyni istiqamətdədir, aşağıda oxuyun.
   • Bu prosesi başa düşməyi asanlaşdırmaq üçün nümunə tapşırığına əməl edək. Tutaq ki, qarşısındakı qatar oyuncaq arabanı düz irəli çəkir. Bu vəziyyətdə, güc vektoru və qatarın hərəkət istiqaməti eyni yolu göstərir - irəli... Növbəti addımlarda, bu məlumatı təşkilat tərəfindən görülən işlərin tapılmasına kömək etmək üçün istifadə edəcəyik.
2. 2 Obyektin ofsetini tapın. İş formulu üçün ehtiyac duyduğumuz ilk D və ya ofset dəyişənini tapmaq çox asandır. Yerdəyişmə, cismin ilkin vəziyyətindən hərəkət etməsinə səbəb olan məsafədir. Təhsil tapşırıqlarında bu məlumatlar ümumiyyətlə ya verilir (bilinir), ya da vəzifədəki digər məlumatlardan əldə edilə bilər (tapıla bilər). Real həyatda yerdəyişməni tapmaq üçün etməli olduğunuz şey cisimlərin hərəkət etdiyi məsafəni ölçməkdir.
   • Diqqət yetirin ki, işi hesablamaq üçün məsafə vahidləri düsturda metrlərlə olmalıdır.
   • Oyuncaq qatar nümunəmizdə tutaq ki, qatar yolda keçərkən gördüyü işləri tapırıq. Müəyyən bir nöqtədə başlayırsa və yol boyunca təxminən 2 metr məsafədə dayanırsa, istifadə edə bilərik 2 metr düsturdakı "D" dəyərimiz üçün.
3. 3 Cisimə tətbiq olunan qüvvəni tapın. Sonra, obyekti hərəkət etdirmək üçün istifadə olunan qüvvənin miqdarını tapın. Bu, gücün "gücünün" ölçüsüdür - dəyəri nə qədər çox olarsa, cismi o qədər güclü itələyir və gedişini daha sürətli sürətləndirir. Gücün böyüklüyü təmin edilmədikdə, F = M × A düsturundan istifadə edərək kütlədən və yerdəyişmənin sürətlənməsindən (ona təsir edən başqa ziddiyyətli qüvvələr olmadığı təqdirdə) əldə edilə bilər.
   • İş formulunu hesablamaq üçün güc vahidlərinin Newtonda olması lazım olduğunu unutmayın.
   • Bizim nümunəmizdə deyək ki, gücün böyüklüyünü bilmirik. Ancaq bunu fərz edək bilməkoyuncaq qatarının 0,5 kq kütləsi olduğunu və qüvvənin 0,7 metr / saniyə sürətlə hərəkət etməsinə səbəb olduğunu. Bu vəziyyətdə, M × A = 0.5 × 0.7 = çarpmaqla dəyəri tapa bilərik 0.35 Newton.
4. 4 Gücü × Məsafəni Çarpın. Cisiminizə təsir edən qüvvənin miqdarını və hərəkət etdiyi məsafəni bildikdə, qalanı asandır. İş dəyərini əldə etmək üçün bu iki dəyəri bir -birinə vurmaq kifayətdir.
   • Nümunə problemimizi həll etməyin vaxtı gəldi. 0.35 Newton güc dəyəri və 2 metr yerdəyişmə dəyəri ilə cavabımız sadə vurma məsələsidir: 0.35 × 2 = 0.7 Joule.
   • Girişdə verilən düsturun düsturun əlavə bir hissəsi olduğunu fərq edə bilərsiniz: kosinus (θ). Yuxarıda müzakirə edildiyi kimi, bu nümunədə, hərəkətin gücü və istiqaməti eyni istiqamətdə tətbiq olunur. Bu o deməkdir ki, aralarındakı bucaq 0 -dır. Kosinus (0) = 1 olduğu üçün onu daxil etməməliyik - sadəcə 1 -ə vururuq.
5. 5 Cavabı Joules ilə göstərin. Fizikada işin dəyərləri (və bir neçə digər kəmiyyət) demək olar ki, həmişə joule adlanan ölçü vahidi ilə verilir. Bir joule, metrə 1 Newton qüvvə və ya başqa sözlə, 1 Newton × metr olaraq təyin olunur. Bu məntiqlidir - məsafəni güclə vurduğunuz üçün aldığınız cavabın gücünüzün məsafənizlə vurulan vahidinə bərabər bir ölçü vahidinə sahib olacağı mənalıdır.
   • Diqqət yetirin ki, Joule saniyədə 1 Vatt gücün alternativ bir tərifinə malikdir. Gücün və performansla əlaqəsinin daha ətraflı müzakirəsi üçün aşağıda oxuyun.

3 -cü hissənin 2 -si: Açısal qüvvədən istifadə edərək işin hesablanması

1. 1 Həmişə olduğu kimi güc və yerdəyişmə tapın. Yuxarıda, bir cismin ona tətbiq olunan qüvvə ilə eyni istiqamətdə hərəkət etdiyi bir problemlə məşğul olduq. Əslində bu həmişə belə olmur. Bir cismin gücü və hərəkətinin iki fərqli istiqamətdə olması halında, bu iki istiqamət arasındakı fərq də dəqiq bir nəticə əldə etmək üçün tənliyə daxil edilməlidir. Birincisi, ümumiyyətlə etdiyiniz kimi cismin qüvvə və yerdəyişmə miqdarını tapın.
   • Bir problemin başqa bir nümunəsinə nəzər salaq. Bu vəziyyətdə, yuxarıdakı nümunə problemində olduğu kimi, oyuncaq qatarını irəli çəkdiyimizi fərz edək, amma bu dəfə əslində diaqonal bir açı ilə yuxarıya doğru çəkirik.Növbəti addımda bunu nəzərə alacağıq, amma hələlik əsaslara sadiq qalacağıq: qatarın hərəkəti və ona təsir edən qüvvənin böyüklüyü. Bizim məqsədlərimiz üçün, gücün böyüklüyünə sahib olduğunu söyləyək 10 Nyuton və eyni şəkildə sürdüyünü 2 metr əvvəlki kimi irəli.
2. 2 Güc vektoru ilə yerdəyişmə arasındakı bucağı tapın. Cismin hərəkətindən fərqli bir istiqamətdə olan bir qüvvə ilə yuxarıdakı nümunələrdən fərqli olaraq, iki istiqamət arasındakı fərqi aralarındakı bucaq baxımından tapmaq lazımdır. Bu məlumat sizə verilmədikdə, bucağı özünüz ölçməyiniz və ya problemdəki digər məlumatlardan əldə etməyiniz lazım ola bilər.
   • Misal problemimizdə, tətbiq olunan qüvvənin üfüqi müstəvidən təxminən 60 yuxarı olduğunu düşünün. Qatar hələ də düz irəli (yəni üfüqi) hərəkət edirsə, güc vektoru ilə qatarın hərəkəti arasındakı açı bərabər olacaqdır. 60.
3. 3 Güc × Məsafə × Kosinusu Çarpın (θ). Bir cismin yerdəyişməsini, ona təsir edən qüvvənin miqdarını və qüvvə vektoru ilə hərəkəti arasındakı bucağı bildikdən sonra, bucağı nəzərə almadan qərar demək olar ki, asandır. Joules -də probleminizin cavabını tapmaq üçün bucağın kosinusunu götürün (bunun üçün elmi bir kalkulyator lazım ola bilər) və onu güc və yerdəyişmə ilə vurun.
   • Problemimizin bir nümunəsini həll edək. Kalkulyatordan istifadə edərək kosinus 60 -ın 1/2 olduğunu görürük. Bunu düstura daxil edərək problemi belə həll edə bilərik: 10 Nyuton × 2 metr × 1/2 = 10 Joule.

3 -cü hissə 3: İş dəyərindən istifadə

1. 1 Məsafəni, gücü və ya bucağı tapmaq üçün formulu dəyişdirin. Yuxarıdakı iş formulu deyil sadəcə iş tapmaq üçün faydalıdır - işin mənasını bildiyiniz zaman bir tənlikdə hər hansı bir dəyişən tapmaq üçün də dəyərlidir. Bu hallarda, axtardığınız dəyişəni vurgulayın və tənliyi cəbrin əsas qaydalarına uyğun olaraq həll edin.
   • Məsələn, bilirik ki, qatarımız 86.6 Joule iş görmək üçün 5 metrdən çox yolun diaqonal açısında 20 Newton qüvvəsi ilə çəkilir. Ancaq güc vektorunun açısını bilmirik. Bucağı tapmaq üçün bu dəyişəni seçirik və tənliyi aşağıdakı kimi həll edirik:

     86.6 = 20 × 5 × Kosina (θ)

     86.6 / 100 = Kosinus (θ)

     Arccos (0.866) = θ = 30

2. 2 Güc tapmaq üçün hərəkətə sərf olunan vaxtı bölün. Fizikada iş güc adlanan başqa bir ölçmə növü ilə sıx bağlıdır. Güc, müəyyən bir sistemdə uzun müddət ərzində görülən işlərin sürətini ölçmək üçün bir yoldur. Beləliklə, gücü tapmaq üçün, etməli olduğunuz şey, hərəkəti başa çatdırmaq üçün lazım olan vaxta qədər obyekti hərəkət etdirmək üçün istifadə olunan işi bölməkdir. Güc ölçüləri W vahidləri ilə göstərilir (Joule / saniyə bərabərdir).
   • Məsələn, yuxarıdakı addımdakı nümunə problemi üçün, qatarın 5 metr hərəkət etməsinin 12 saniyə çəkdiyini düşünün. Bu vəziyyətdə, gücünüzü hesablamaq üçün cavabı tapmaq üçün 5 metr (86.6 J) hərəkət etmək üçün edilən işi 12 saniyəyə bölmək kifayətdir: 86.6 / 12 = '7.22 vat.
3. 3 TME formulundan istifadə edin_i + W_nc = TME_fsistemdəki mexaniki enerjini tapmaq. Bu iş sistemdə olan enerji miqdarını tapmaq üçün də istifadə edilə bilər. Yuxarıdakı formulda TME_i = ilkin TME sistemindəki ümumi mexaniki enerji_f = final sistemdəki ümumi mexaniki enerji və W_nc = mühafizəkar olmayan qüvvələr səbəbiylə ünsiyyət sistemlərində görülən işlər .. Bu düsturda hərəkət istiqamətində bir qüvvə tətbiq olunarsa, müsbətdir, üzərinə (əleyhinə) basarsa, mənfi olar. Qeyd edək ki, hər iki enerji dəyişənini m (kütlə) və V = həcm olan (½) mv düsturu ilə tapmaq olar.
   • Məsələn, yuxarıdakı iki addımdakı problemin nümunəsi üçün, əvvəlcə qatarın ümumi mexaniki enerjisi 100 J olduğunu düşünün. Problemdəki qüvvə qatarı artıq keçdiyi istiqamətə çəkdiyindən müsbətdir. Bu halda, qatarın son enerjisi TME -dir_i + W_nc = 100 + 86.6 = 186.6 J.
   • Diqqət yetirin ki, mühafizəkar olmayan qüvvələr, cismin sürətlənməsinə təsir etmək gücü obyektin keçdiyi yoldan asılı olan qüvvələrdir.Sürtünmə yaxşı bir nümunədir - qısa, düz yol boyunca itilən bir cisim qısa müddət ərzində sürtünmənin təsirini hiss edəcək, eyni son nöqtəyə qədər uzun, dolama yolu ilə itilən bir cisim ümumilikdə daha çox sürtünmə yaşayacaq.

İpuçları

• Problemi həll edə bilsəniz, gülümsəyin və özünüz üçün xoşbəxt olun!
• Mümkün qədər çox problemi həll etməyə çalışın, bu, tam anlaşmanı təmin edəcək.
• Məşq etməyə davam edin və ilk dəfə uğursuz olsanız yenidən cəhd edin.
• İşlə bağlı aşağıdakı məqamları araşdırın:
  • Zorla görülən işlər həm müsbət, həm də mənfi ola bilər. (Bu mənada "müsbət və ya mənfi" ifadələrinin riyazi mənası var, amma adi mənası var).
  • Gücün yerdəyişmənin əksinə hərəkət etdiyi zaman görülən işlər mənfi olur.
  • Güc səyahət istiqamətində hərəkət etdikdə görülən işlər müsbətdir.