Mechanikai munka és teljesítmény, a virtuális laboratórium virtulab
Munka állandó erővel egyenlő a modulok vektorok erőt és az elmozdulást és koszinusza közötti szög ezen vektorok.
2. elemzi a kapott művelet formula.
Ha a szög a = 0 °, akkor cos 0 ° = 1, és A = Fs. Tökéletes működés pozitív és értéke maximális, ha erő iránya egybeesik a mozgás irányát.
Ha az a szög = 90 °, akkor cos 90 ° = 0 és A = 0. Az erő nem működik, ha ez merőleges a mozgás irányát a test. Így a munka a gravitációs erő egyenlő nullával, amikor egy test mozog vízszintes síkban. Nulla egyenlő a munkaerő, tájékoztatva a test centripetális gyorsulás során egyenletes mozgás egy kört, mint az erő bármely pontján a röppálya irányára merőleges a test mozgását.
Ha az a szög = 180 °, akkor cos 180 ° = -1, és A = -fs. Ez az eset áll fenn, amikor az erő vagy elmozdulás ellenkező irányban. Ennek megfelelően a munka negatív, és a maximális értéket. Ez nem negatív munkát, mint például erő csúszó súrlódás, arra irányul, ellentétes irányban a mozgás irányát a test.
Ha a szög közötti vektorok egy erő és elmozdulás az akut, a művelet pozitív; ha tompa szöget, a munka negatív.
3. Ahhoz, hogy egy képlet munkája gravitáció. Hagyja, hogy a testtömeg m szabadon esik a földre a pont A. magasságban található h képest a Föld felszínét, és bizonyos idő múlva kiderül, hogy a B pont (ábra. 66 a). gravitációs munka egyben
Ebben az esetben a mozgás irányát a test egybeesik azzal az iránnyal deystvu.schey egy erő működni tehát a gravitáció szabadesés pozitív.
Ha a testet függőlegesen felfelé mozgó a B pontból az A ponthoz (. Ábra 66 b), annak mozgását van irányítva, ellentétes irányban a gravitáció, és a gravitáció a munka negatív:
4. A munkaerő alkalmazásával számítható ki egy grafikon erő elmozdulás.
Tegyük fel, az intézkedés alapján az állandó gravitációs erő mozgó test végzi. A grafikon a függőség a modulusa súlyának a test mozgásának Ftyazh s modulusa egy egyenes vonal párhuzamos az x-tengely (ábra. 67). Keresse meg a területet a kijelölt téglalap. Ez a termék a két oldalának: S = Ftyazhh = MGH. Másrészt, ez ugyanaz az érték egyenlő munka a gravitációs erő A = mgh.
Így, a művelet számszerűen egyenlő a terület a téglalap által határolt a grafikon, a koordináta tengelyek és a merőleges vosstavlennym hogy az abszcissza egy h pont.
Tekintsük most az eset, amikor az erő a testet érő egyenesen arányos az elmozdulással. Ez az erő ismert, hogy ez az erő a rugalmasságát. Her egység Fupr = k Dl. ahol Dl - nyúlás a szervezetben.
Tegyük fel, tavasszal, a bal oldali végéhez van rögzítve, meghúzni (ábra. 68 a). Ugyanakkor azt jobbra tolódott végén DL1. Tavasszal volt az erő rugalmassági Fupr 1. irányítani a megfelelő.
Ha most tavasszal is, a jobb oldali végén jobbra mozdul el (ábra. 68, b) a nyúlást a tavaszi egyenlő DL2. és az erő rugalmassági Fupr 2.
Számoljuk ki a munka azáltal, hogy a rugalmas erő a rugó végpontok koordinátáinak DL1 koordinátákra dl2. Használata révén a telek Fupr (DL) (ábra. 69). rugalmas erő számszerűen egyenlő a munkaterületet a trapéz ABCD. A területet a trapéz egyenlő a termék felének összege bázisok és a magassága t. E. S = AD. A trapéz ABCD bázis AB = Fupr 2 = k DL2. CD = Fupr 1 = k DL1. és a magassága AD = DL1 - DL2. Behelyettesítve Eq területe a trapéz e mennyiségek:
Így kapott munkát egy rugalmas erő egyenlő:
5 *. Tegyük fel, hogy a testtömeg m mozog pontból a B pont (ábra. 70), az első mozgó súrlódás nélkül a ferde sík a pont-pont-on, majd anélkül, hogy a súrlódás a vízszintes síkban a C pont pont B. gravitációs Munka a terület CB nulla, mivel a gravitációs erő merőleges az elmozdulás. Amikor utazik ferde sík munka gravitáció:
Dolgozz a gravitáció, amikor a test mozog a pálya mentén ACB AACB = AAC + ACB = mgh + 0.
Ez az eredmény azt mutatja, hogy a munka a gravitáció nem függ az alak a pályáját. Attól függ, hogy csak a kezdeti és a végső helyzetben a test.
Tegyük fel most, hogy a test mozog egy zárt pályán ABCA (lásd. Ábra. 70). Amikor mozog a test egy pont a B pontban a pálya mentén ACB egyenlő munkája a gravitációs erő AACB = MGH. Amikor a test elmozdul a B ponttól A gravitációs nem negatív munka, amely egyenlő ABA = -mgh. Ezután a munka a gravitáció egy zárt pályán A = AACB + ABA = 0.
Nullával egyenlő, és a munka a rugalmas erő egy zárt pályán. Valóban, tegyük fel, hogy a deformált rugó feszített elején és a hossza nőtt Dl. Rugalmas erő, míg a munkát végző A1 =. Ha visszatér az egyensúlyi állapotot rugalmas erő nem működik A2 =. A teljes munkaerő rugalmassági feszültség és visszaállító rugó a deformált állapotban nullával egyenlő.
6. A munka súlyát és a rugalmas erő a zárt pálya nulla.
Az erők, amelyek a munka minden zárt pálya nulla (vagy sem, attól függ az alakja a pálya), úgynevezett konzervatív.
Az erők, amelyek függnek az alak a röppálya, az úgynevezett nem-konzervatív.
A nem-konzervatív erő súrlódás. Például, a test mozog 1. pont 2. pont az első egyenes 12 (ábra. 71), majd mentén a szaggatott vonal 132 minden útszakaszhoz súrlódási erő azonos. Az első esetben, a munka a súrlódási erő
7. Természetesen a 7. évfolyam fizika tudja, hogy fontos jellemzője eszközök, melyek a munka, a teljesítmény.
Teljesítmény nevezett fizikai mennyiség arány egyenlő a művelet az időtartam, amely alatt ez történik: