Fizikte iş, cismi hareket ettiren kuvvetin modülünün hareket ettiği mesafe ile çarpılmasıyla bulunan bir değerdir. Makalede, vücudun hareket ettiği ve hareketsiz kaldığı durumları ayrıntılı olarak ele alacağız. İşin formülünü ve ölçü birimlerini öğrenelim.
Vücuda etki eden kuvvetler
Bir cismin asılı olduğu bir ipimiz olduğunu düşünelim. İpliğin yanından, ipliğin elastik kuvveti ona etki eder, onu F olarak gösterelim. Vücut hareketsiz, diyelim ki ipliği bir tripoda bağladık. Bu durumu süresiz tutmak için bir şeyler yapmak gerekli mi? Numara. Vücuda etki eden bir kuvvet olmasına rağmen hareket etmez.
Fizikte çalışma - nedir bu? Bu soruyu cevaplamadan önce durumu bir düşünün. Bir cismin hareket ettiğini, ancak ona hiçbir kuvvetin etki etmediğini varsayalım. Örneğin, uzayda, tüm yıldızlardan ve galaksilerden uzak bir top ise. O zaman çekimlerinin gücü ihmal edilebilir olacaktır. Bir diyagram çizin.
Vücut belirli bir s mesafesi hareket etti, ancak kuvvet yok (F=0). Bu gerekli mivücudunu hareket ettirmek için herhangi bir işlem yaptın mı? Numara. Bu durum süresiz olarak korunabilir. Bu, vücuda etki eden kuvvetlerin yokluğunda düzgün doğrusal harekettir.
Kuvvet üreten mekanik iş
Ve şimdi durum temelde farklı. Aynı topu kaldıracağız. Üzerine bir kuvvet etki eder, gövdeye ipin yanından uygulanır. Topun hareket miktarını s harfiyle ve - F kuvvetiyle gösteririz. Topun kendisi yükselecek mi? Hayır, bir şeyin onu kaldırması gerekiyor. Örneğin, bir elektrik motoru bir yerde çalışmalıdır. Ancak çalışması için barajdan su düşmelidir, bu da jeneratörün bağlı olduğu türbinin dönmesine neden olur. Elektrik hattı üzerinden enerjinin motora iletilmesi, motorun çalışması ve yükü kaldırması gerekir. Yani hareket kendi kendine gerçekleştirilemez.
Fizikçiler, ilk iki durumda kuvvetin mekanik bir iş yapmadığını söylüyorlar. Üçüncü durumda, iş yapılır. Ne tarafından üretilir? F kuvveti. Fizikte iş bir niceliktir. Ve eğer öyleyse, o zaman yukarı ve aşağı değişebilir. Kuvvet artırılırsa ve vücut aynı mesafeye taşınırsa, bu kuvvetin işinin daha büyük olacağını tahmin etmek kolaydır. Güç nasıl arttırılabilir? Örneğin, bir top almak iki kat daha zordur. O zaman iş ikiye katlanır. Bu nedenle, bir kuvvetin yaptığı iş, kuvvetin büyüklüğü ile orantılıdır. Kanun bu.
Mekanik çalışma formülü
Aynı topu 50 cm değil 100 cm kaldırmamız gerektiğini düşünelim.önce mesafenin ilk yarısına, sonra ikincisine kaldırmak için işi yapın. Her seferinde aynı iş yapılacak, ancak toplam iş iki katı olacak. Bu, işin vücudun kat ettiği mesafe ile doğru orantılı olduğu anlamına gelir. Bu nedenle fizikçiler, Fs'nin değerini A harfi ile belirtmeyi ve buna kuvvet işi adını vermeyi kabul ettiler. Fs ifadesi cismin kuvveti ve yer değiştirmesi ile doğru orantılı olacaktır.
A=Fs fizikte çalışmanın formülüdür. A cisme uygulanan kuvvetin istenen değeridir ve s cismin kat ettiği yoldur. Bununla birlikte, vücuda bir kuvvet uygulandığında, ancak hareket etmediği durumlar vardır. Üçüncü durumumuzda, cisim uygulanan kuvvetle aynı yönde hareket eder. Bu nedenle s cismin kuvvet yönündeki yer değiştirmesidir demek daha doğru olacaktır. Bir tanım formüle edelim: fizikte iş, kuvvet modülü ile cismin kuvvet yönündeki yer değiştirmesinin çarpımına eşit bir değerdir.
Ölçü birimleri
A=Fs tanımlama formülüne bakalım. [A]=Nm=J. N Newton, J ise joule'dür. 1 joule'un ne olduğu nasıl anlaşılır? Bir joule iş yapan bir kuvveti gösteren bir diyagram çizelim.
Şekil vücudun ilk ve son konumunu gösterir. 1 m mesafeye taşıdık, hareket ederken vücuda bir Newton'luk bir kuvvet uygulandı. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. Yani, bir joule, bir vücut kuvvet yönünde 1 m mesafede hareket ettiğinde bir Newton'luk bir kuvvet tarafından yapılan iştir.
Bir joule az miktarda iştir. yükseltmek10 cm başına 1 kg ağırlık, 1 joule'de çalışmanız gerekir. Bir metre yüksekliğe çıkarmak için 10 jul iş yapmanız gerekir. Vinçlerin yaptığı işten bahsedecek olursak onlarca metre tonlarca yük kaldırırlar. Bu nedenle, diğer iş ölçüm birimleri de kullanılır: kilojul, megajul, vb. 1 kJ=1000 J, 1 MJ=10 ^ 6 J. Duvar saatinin ibresi motor tarafından harekete geçirilir. Bir joule'den çok daha az çalışır. Milijoule cinsinden ölçülür. 1 mJ=0.001 J. Mikrojoule de vardır. 1 μJ=110^-6 J.
