Töö füüsikas on väärtus, mis leitakse keha liigutava jõu mooduli korrutamisel selle nihkunud vahemaaga. Artiklis käsitleme üksikasjalikult olukordi, mil keha liigub ja jääb liikumatuks. Õpime tundma töö valemit ja selle mõõtühikuid.
Kehale mõjuvad jõud
Kujutame ette, et meil on niit, mille küljes on keha riputatud. Keerme küljelt mõjub sellele niidi elastsusjõud, tähistame seda F. Keha on liikumatu, oletame, et kinnitasime niidi statiivi külge. Kas on vaja midagi ette võtta, et seda seisundit lõputult hoida? Ei. Kuigi kehale mõjub jõud, see ei liigu.
Töö füüsikas – mis see on? Enne sellele küsimusele vastamist mõelge olukorrale. Oletame, et keha liigub, kuid sellele ei mõju ükski jõud. Näiteks kui see on pall kaugel avakosmoses, kaugel kõigist tähtedest ja galaktikatest. Siis on nende külgetõmbejõud tühine. Joonistage diagramm.
Keha on liikunud teatud kaugusele s, kuid jõudu pole (F=0). Kas see on vajalikKas võtta midagi ette, et keha liiguks? Ei. Seda seisundit saab säilitada lõputult. See on ühtlane sirgjooneline liikumine kehale mõjuvate jõudude puudumisel.
Mehaanilise töö jõuga tootmine
Ja nüüd on olukord põhimõtteliselt erinev. Tõstame sama palli. Sellele mõjub jõud, see mõjub kehale köie küljelt. Tähistame kuuli liikumise suurust tähega s ja jõudu - F. Kas pall ise tõuseb? Ei, miski peab seda tõstma. Näiteks elektrimootor peab kuskil töötama. Kuid selleks, et see toimiks, peab tammist vett alla kukkuma, mis viib turbiini pöörlemiseni, millega generaator on ühendatud. Elektriliini kaudu tuleb energiat edastada mootorile ning see peab töötama ja koormat tõstma. See tähendab, et liikumist ei saa iseenesest teostada.
Füüsikud ütlevad, et kahel esimesel juhul jõud mehaanilist tööd ei tee. Kolmandal juhul on töö tehtud. Millest see toodetakse? Jõud F. Füüsikas on töö suurus. Ja kui nii, siis võib see muutuda üles ja alla. Lihtne on arvata, et kui jõudu suurendada ja keha nihutada sama kaugele, siis on selle jõu töö suurem. Kuidas saab jõudu suurendada? Näiteks palli võtmine on kaks korda raskem. Siis töö kahekordistub. Seetõttu on jõu poolt tehtav töö võrdeline jõu suurusega. See on seadus.
Mehaaniline töövalem
Kujutame ette, et peame sama palli tõstma mitte 50 cm, vaid 100 cm võrra.tehke tööd, et tõsta see esm alt distantsi esimesse poolde ja seejärel teise poole. Iga kord tehakse sama tööd, kuid kogu töö on kaks korda suurem. See tähendab, et töö on otseselt võrdeline keha läbitud vahemaaga. Seetõttu nõustusid füüsikud tähistama Fs-i väärtust tähega A ja nimetama seda jõu tööks. Avaldis Fs on otseselt võrdeline keha jõu ja nihkega.
A=Fs on füüsikas töötamise valem. A on kehale rakendatava jõu soovitud väärtus ja s on keha läbitud tee. Siiski on olukordi, kus kehale rakendatakse jõudu, kuid see ei liigu. Meie kolmandal juhul liigub keha jõu rakendamisega samas suunas. Seetõttu oleks õigem öelda, et s on keha nihkumine jõu suunas. Sõnastame definitsiooni: töö on füüsikas suurus, mis võrdub jõumooduli ja keha nihke korrutisega jõu suunas.
Mõõtühikud
Vaatame defineerivat valemit A=Fs. [A]=Nm=J. N on njuutonid, J on džaulid. Kuidas aru saada, mis on 1 džaul? Joonistame diagrammi, mis näitab jõudu, mis teeb tööd ühe džauli ulatuses.
Joonis näitab keha alg- ja lõppasendit. Nihutasime selle 1 m kaugusele Liikumisel mõjus kehale jõud njuuton. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. See tähendab, et üks džaul on töö, mis tehakse ühe njuutoni suuruse jõuga, kui keha liigub jõu suunas 1 m kaugusel.
Üks džaul on väike töömaht. Kasvatama1 kg kaal 10 cm kohta, peate tegema tööd 1 džauliga. Selle tõstmiseks meetri kõrgusele peate tegema 10 džauli tööd. Kui rääkida kraanade tööst, siis need tõstavad tonne kümnete meetrite võrra. Seetõttu kasutatakse ka muid töö mõõtühikuid: kilodžaule, megadžaule jne 1 kJ=1000 J, 1 MJ=10 ^ 6 J. Seinakella osuti paneb liikuma mootor. See töötab palju vähem kui üks džaul. Seda mõõdetakse millidžaulides. 1 mJ=0,001 J. On ka mikrodžaule. 1 μJ=110^-6 J.
