MəZmun

• Addımlar
• Metod 1 /5: İşin Hesablanması (J)
• Metod 2 /5: Verilən Gücdən Enerji (J) Hesablayın (W)
• Metod 3 /5: Kinetik Enerji Hesablanması (J)
• Metod 4 /5: İstilik miqdarının hesablanması (J)
• Metod 5 /5: Elektrik Enerjisinin Hesablanması (J)
• İpuçları
• Xəbərdarlıqlar
• Sənə nə lazımdır

Joule (J), Beynəlxalq Vahidlər Sistemində (SI) ən əhəmiyyətli vahidlərdən biridir. Joules işi, enerjini və istiliyi ölçür. Son nəticəni joule ilə təmsil etmək üçün SI vahidlərindən istifadə edin.Tapşırıqda başqa ölçü vahidləri verilirsə, onları Beynəlxalq Vahidlər Sistemindən ölçü vahidlərinə çevirin.

Addımlar

Metod 1 /5: İşin Hesablanması (J)

1. 1 Fizikada iş anlayışı. Qutunu hərəkət etdirsəniz, işiniz bitər. Qutunu qaldırsanız, işi görmüş olursunuz. İşin görülməsi üçün iki şərt yerinə yetirilməlidir:
   • Daimi güc tətbiq edirsiniz.
   • Tətbiq olunan qüvvənin təsiri altında cisim qüvvənin hərəkəti istiqamətində hərəkət edir.
2. 2 İşi hesablayın. Bunu etmək üçün qüvvəni və məsafəni (bədənin hərəkət etdiyi) vurun. SI -də güc newtonlarla, məsafə isə metrlə ölçülür. Bu vahidləri istifadə etsəniz, ortaya çıxan iş joule ilə ölçülür.
   • Problemləri həll edərkən tətbiq olunan qüvvənin istiqamətini təyin edin. Qutunu qaldırarkən qüvvə aşağıdan yuxarıya doğru yönəldilir, ancaq qutunu əlinizə alıb müəyyən bir məsafəni gəzsəniz, o işi görməyəcəksiniz - qutunun yıxılmaması üçün güc tətbiq edirsiniz, ancaq bu qüvvə qutunu tərpətmir.
3. 3 Bədən çəkinizi tapın. Bədəni hərəkət etdirmək üçün lazım olan qüvvəni hesablamaq lazımdır. Bir nümunə düşünün: 10 kq ağırlığında bir ştanq qaldırarkən (döşəmədən sinəyə) bir idmançının gördüyü işi hesablayın.
   • Problemdə qeyri-standart ölçü vahidləri varsa, onları SI vahidlərinə çevirin.
4. 4 Gücünü hesablayın. Güc = kütlə x sürətlənmə. Misalımızda 9,8 m / s -ə bərabər olan cazibə qüvvəsinin sürətlənməsini nəzərə alırıq. Çubuğu yuxarı qaldırmaq üçün tətbiq edilməli olan qüvvə 10 (kq) x 9.8 (m / s) = 98 kq ∙ m / s = 98 N -dir.
   • Bədən üfüqi bir müstəvidə hərəkət edərsə, cazibə qüvvəsi səbəbiylə sürətlənməni görməyin. Bəlkə də vəzifə sürtünməni aradan qaldırmaq üçün lazım olan qüvvənin hesablanmasını tələb edəcək. Əgər məsələdə sürətlənmə verilirsə, onu verilən bədən kütləsi ilə vurun.
5. 5 Gedilən məsafəni ölçün. Misalımızda, çubuğun 1,5 m yüksəkliyə qaldırıldığını söyləyək. (Problemdə standart olmayan ölçü vahidləri verilmişsə, onları SI vahidlərinə çevirin.)
6. 6 Gücünü məsafəyə vurun. Çəkisi 10 kq olan ştanqı 1,5 m hündürlüyə qaldırmaq üçün idmançı 98 x 1.5 = 147 J -ə bərabər iş görəcək.
7. 7 Gücün bir açıya yönəldilməsi zamanı işi hesablayın. Əvvəlki nümunə olduqca sadə idi: bədənin güc və hərəkət istiqamətləri üst -üstə düşürdü. Ancaq bəzi hallarda qüvvə hərəkət istiqamətinə bir açı ilə yönəldilir. Bir nümunə düşünün: bir uşağın üfüqdən 30 dərəcə kəndirlə 25 metrlik bir kirşə çəkən uşağın gördüyü işi hesablayın. Bu vəziyyətdə iş = qüvvə x kosinus (θ) x məsafə. The bucağı, qüvvənin istiqaməti ilə hərəkət istiqaməti arasındakı açıdır.
8. 8 Ümumi tətbiq olunan qüvvəni tapın. Misalımızda deyək ki, uşaq 10 N -ə bərabər bir qüvvə tətbiq edir.
   • Əgər problem gücün yuxarıya və ya sağa / sola yönəldiyini və ya istiqamətinin bədənin hərəkət istiqaməti ilə üst -üstə düşdüyünü söyləyirsə, işi hesablamaq üçün sadəcə gücü və məsafəni vur.
9. 9 Müvafiq qüvvəni hesablayın. Bizim nümunəmizdə, ümumi qüvvənin yalnız bir hissəsi qızılı irəli çəkir. İp yuxarıya doğru (üfüqi bir açı ilə) yönəldildiyindən, ümumi qüvvənin başqa bir hissəsi də kirşəni qaldırmağa çalışır. Buna görə istiqaməti hərəkət istiqaməti ilə üst -üstə düşən qüvvəni hesablayın.
   • Misalımızda, θ (yerlə ip arasındakı) açı 30º -dir.
   • cosθ = cos30º = (√3) / 2 = 0.866. Bir kalkulyatordan istifadə edərək bu dəyəri tapın; Kalkulyatordakı açı vahidini dərəcələrə təyin edin.
   • Ümumi qüvvəni cosθ ilə vurun. Misalımızda: 10 x 0.866 = 8.66 N - istiqaməti hərəkət istiqaməti ilə üst -üstə düşən bir qüvvədir.
10. 10 İşi hesablamaq üçün müvafiq qüvvəni məsafəyə vurun. Misalımızda: 8.66 (H) x 20 (m) = 173.2 J.

Metod 2 /5: Verilən Gücdən Enerji (J) Hesablayın (W)

1. 1 Güc və enerji. Güc vat (W) ilə ölçülür və joule (J) ilə ölçülən enerjinin dəyişmə, çevrilmə, ötürülmə və ya istehlak sürətini təsvir edir.Verilən bir gücün (W) enerjisini (J) hesablamaq üçün zamanın uzunluğunu bilmək lazımdır.
2. 2 Enerjini (J) hesablamaq üçün gücü (W) vaxt (lar) a vurun. 1 Vt gücündə olan bir cihaz hər 1 saniyədə 1 J enerji sərf edir. Məsələn, 60 Vt bir ampulün 120 saniyə ərzində sərf etdiyi enerjini hesablayaq: 60 (W) x 120 (s) = 7200 J
   • Bu formula vatla ölçülən hər hansı bir güc üçün doğrudur, lakin ən çox elektriklə əlaqəli işlərdə istifadə olunur.

Metod 3 /5: Kinetik Enerji Hesablanması (J)

1. 1 Kinetik enerji hərəkət enerjisidir. Joule (J) ilə ifadə edilə bilər.
   • Kinetik enerji, sabit bir cismi müəyyən bir sürətlə sürətləndirmək üçün edilən işə bərabərdir. Müəyyən bir sürətə çatdıqda bədənin kinetik enerjisi istiyə (sürtünmədən), cazibə potensial enerjisinə (cazibə qüvvəsinə qarşı hərəkət edərkən) və ya digər enerji növlərinə çevrilənə qədər sabit qalır.
2. 2 Bədən çəkinizi tapın. Məsələn, velosipedin və velosipedçinin kinetik enerjisini hesablayın. Velosipedçinin çəkisi 50 kq, velosipedin çəkisi 20 kq -dır, bu da ümumi bədən çəkisinin 70 kq olması deməkdir (eyni istiqamətdə və eyni sürətlə hərəkət edəcəkləri üçün velosipedçini və velosipedçini tək bədən hesab edin).
3. 3 Sürəti hesablayın. Problemdə sürət verilirsə, növbəti addıma keçin; əks halda aşağıdakı metodlardan birini istifadə edərək hesablayın. Burada sürət istiqamətinin əhəmiyyətsiz olduğunu unutmayın; üstəlik, velosipedçinin düz bir xəttdə sürdüyünü düşünək.
   • Velosipedçi sabit bir sürətlə sürürsə (sürətlənmə yoxdursa), gedilən məsafəni (m) ölçün və bu məsafəni qət etmək üçün alınan vaxta bölün. Bu, orta sürəti təmin edəcək.
   • Velosipedçi sürətlənirsə və sürətlənmə dəyəri və hərəkət istiqaməti dəyişməyibsə, müəyyən bir zamanda t sürəti düsturla hesablanır: sürətləndirmə x t + ilkin sürət. Zaman saniyələrlə, sürət m / s ilə, sürətlənmə m / s ilə ölçülür.
4. 4 Dəyərləri formula daxil edin. Kinetik enerji = (1/2) mv, burada m kütlə, v sürətdir. Məsələn, velosipedçinin sürəti 15 m / s olarsa, kinetik enerjisi K = (1/2) (70 kq) (15 m / s) = (1/2) (70 kq) (15 m / s) s) (15 m / s) = 7875 kq ∙ m / s = 7875 N ∙ m = 7875 J
   • Kinetik enerjinin hesablanması düsturu işin tərifindən (W = FΔs) və kinematik tənlikdən (v = v)₀ + 2aΔs, burada Δs gedilən məsafədir).

Metod 4 /5: İstilik miqdarının hesablanması (J)

1. 1 Qızdırılan bədənin kütləsini tapın. Bunu etmək üçün bir tarazlıq və ya yay tərəzi istifadə edin. Bədən bir mayedirsə, əvvəlcə boş qabı çəkin (içərisinə maye tökəcəyiniz) kütləsini tapın. Mayeni çəkdikdən sonra boş qabın kütləsini bu dəyərdən çıxarıb mayenin kütləsini tapın. Məsələn, çəkisi 500 q olan suyu götürün.
   • Nəticənin joule ilə ölçülməsi üçün kütlənin qramla ölçülməsi lazımdır.
2. 2 Bədənin xüsusi istiliyini tapın. Kimya, fizika dərsliyində və ya internetdə tapıla bilər. Suyun xüsusi istilik tutumu 4.19 J / g -dir.
   • Xüsusi istilik temperatur və təzyiqə görə bir qədər dəyişir. Məsələn, bəzi mənbələrdə suyun xüsusi istilik tutumu 4.18 J / g -dir (fərqli mənbələr "istinad temperaturu" nun fərqli dəyərlərini seçdiyindən).
   • Temperatur Kelvin və ya Selsi dərəcəsi ilə ölçülə bilər (çünki iki temperatur arasındakı fərq eyni olacaq), lakin Fahrenheit dərəcə ilə deyil.
3. 3 Başlanğıc bədən istiliyinizi tapın. Bədən maye olarsa, bir termometr istifadə edin.
4. 4 Bədəni qızdırın və son temperaturu tapın. Bu şəkildə qızdırıldıqda bədənə ötürülən istilik miqdarını tapa bilərsiniz.
   • İstiliyə çevrilən ümumi enerjini tapmaq istəyirsinizsə, ilkin bədən istiliyini mütləq sıfır (0 Kelvin və ya -273.15 Selsi) hesab edin. Bu ümumiyyətlə tətbiq edilmir.
5. 5 Bədən istiliyinin dəyişməsini tapmaq üçün başlanğıc bədən istiliyini bitmə temperaturundan çıxarın. Məsələn, su 15 dərəcədən 35 dərəcəyə qədər qızdırılır, yəni suyun temperaturunun dəyişməsi 20 dərəcədir.
6. 6 Bədən çəkisini, xüsusi istiliyini və bədən istiliyinin dəyişməsini artırın. Formula: H = mcΔT, burada ΔT temperatur dəyişikliyidir. Misalımızda: 500 x 4.19 x 20 = 41.900 J
   • İstilik bəzən kalori və ya kilokalori ilə ölçülür. Kalori, 1 qram suyun istiliyini 1 dərəcə Selsi yüksəltmək üçün lazım olan istilik miqdarıdır; kilokalori, 1 kq suyun istiliyini 1 dərəcə Selsi yüksəltmək üçün lazım olan istilik miqdarıdır. Yuxarıdakı nümunədə, 500 qram suyun istiliyini 20 dərəcəyə qaldırmaq üçün 10.000 kalori və ya 10 kkal lazımdır.

Metod 5 /5: Elektrik Enerjisinin Hesablanması (J)

1. 1 Bu, elektrik dövrəsindəki enerji axınının hesablanması üsulunu təsvir edir. Fiziki problemləri həll edə biləcəyiniz praktiki bir nümunə verilir. Başlamaq üçün gücü P = I x R düsturuna görə hesablayaq, burada I cari güc (A), R müqavimətdir (Ohm). Enerjini (J) hesablaya biləcəyiniz gücü (W) tapacaqsınız (ikinci hissəyə baxın).
2. 2 Bir rezistor götürün. Rezistorun müqavimət dəyəri (Ohm) rəqəm və ya rəng kodlu bir işarə ilə göstərilir. Rezistorun müqavimətini bir ohmmetre və ya multimetrə bağlayaraq da müəyyən edə bilərsiniz. Məsələn, 10 ohm rezistor götürək.
3. 3 Rezistoru cari mənbəyə qoşun. Bunu etmək üçün timsah kliplərindən və ya elektrik dövrəsi olan təcrübi bir stenddən istifadə edin.
4. 4 Müəyyən bir müddət ərzində dövrədən bir cərəyan keçirin. Məsələn, bunu 10 saniyə edin.
5. 5 Amperi təyin edin. Bunu etmək üçün bir ampermetr və ya multimetrdən istifadə edin. Məsələn, cərəyan 100 mA = 0.1 A.
6. 6 P = I x R düsturu ilə gücü (W) hesablayın. Misalımızda: P = 0.1 x 10 = 0.01 x 10 = 0.1 W = 100 mW
7. 7 Enerji tapmaq üçün gücü və vaxtı vurun (J). Misalımızda: 0.1 (W) x 10 (s) = 1 J.
   • 1 joule kiçik bir dəyər olduğundan və elektrik cihazlarının gücü vat, milliwatt və kilovatla göstərildiyindən, mənzil-kommunal sektorunda enerji ümumiyyətlə kilovat-saatla ölçülür. 1 W = 1 J / s olarsa, onda 1 J = 1 W ∙ s; əgər 1 kW = 1 kJ / s, onda 1 kJ = 1 kW ∙ s. 1 h = 3600 s olduğundan, 1 kW ∙ h = 3600 kW ∙ s = 3600 kJ = 3600000 J.

İpuçları

• SI -də enerji və iş də erglərlə ölçülür. 1 erg = 1 din (güc ölçü vahidi) x 1 sm.1 J = 10.000.000 erq.

Xəbərdarlıqlar

• Joule və newton sayğacı iş üçün ölçü vahidləridir. Joule, bədənin düz bir xəttdə hərəkət etdiyi zaman enerjini və gördüyü işi ölçür. Bədən dönərsə, ölçü vahidi nyuton metrdir.

Sənə nə lazımdır

İş və kinetik enerji:

• Saniyəölçən və ya taymer
• tərəzi
• Kosinoloji kalkulyator

Elektrik enerjisi:

• Rezistor
• Tellər və ya təcrübə stendi
• Multimetre (və ya ohmmetre və ampermetr)
• Timsah klipləri

İstilik miqdarı:

• Qızdırılan bədən
• İstilik mənbəyi (məsələn, brülör)
• Termometr
• Qızdırılan bədənin xüsusi istiliyini təyin etmək üçün kitab