Mehanički rad je određen formulom. Mehanički rad i kinetička energija. Primjeri mehaničkog rada

« fizika - 10. razred

Zakon održanja energije je temeljni zakon prirode koji omogućava opisivanje većine pojava koje se događaju.

Opis kretanja tijela moguć je i uz pomoć pojmova dinamike kao što su rad i energija.

Zapamtite šta su rad i snaga u fizici.

Poklapaju li se ovi koncepti sa svakodnevnim idejama o njima?

Sve naše svakodnevne radnje svode se na to da uz pomoć mišića ili pokrećemo okolna tijela i održavamo to kretanje, ili zaustavljamo tijela koja se kreću.

Ova tijela su alati (čekić, olovka, pila), u igrama - lopte, pakovi, šahovski igrači. U proizvodnji i poljoprivreda ljudi takođe pokreću alate.

Upotreba mašina uvelike povećava produktivnost rada zbog upotrebe motora u njima.

Svrha svakog motora je da pokrene tijela i održi ovo kretanje, uprkos kočenju i običnim trenjem i „radnim“ otporom (rezač ne samo da mora kliziti po metalu, već, zabijajući se u njega, uklanja strugotine; plug mora popustiti zemlju, itd.). U tom slučaju na tijelo koje se kreće mora djelovati sila sa strane motora.

Rad se u prirodi uvijek obavlja kada sila (ili više sila) iz drugog tijela (drugih tijela) djeluje na tijelo u smjeru njegovog kretanja ili protiv njega.

Gravitaciona sila djeluje kada padne kiša ili kamen padne sa litice. Istovremeno, rad obavlja sila otpora koja djeluje na padajuće kapi ili na kamen sa strane zraka. Elastična sila djeluje i kada se drvo koje je vjetar savio ispravi.

Definicija posla.

Drugi Newtonov zakon u impulsivnom obliku ∆=∆t omogućava vam da odredite kako se brzina tijela mijenja u apsolutnoj vrijednosti i smjeru, ako na njega djeluje sila za vrijeme Δt.

Utjecaj na tijela sila, koji dovodi do promjene modula njihove brzine, karakterizira vrijednost koja ovisi kako o silama tako i o pomacima tijela. Ova veličina se u mehanici naziva rad sile.

Modulna promjena brzine je moguća samo kada je projekcija sile F r na smjer kretanja tijela različita od nule. Upravo ova projekcija određuje djelovanje sile koja mijenja brzinu tijela po modulu. Ona radi posao. Stoga se rad može smatrati proizvodom projekcije sile F r na modul pomaka |Δ| (Slika 5.1):

A = F r |Δ|. (5.1)

Ako je ugao između sile i pomaka označen sa α, onda F r = Fcosα.

Dakle, rad je jednak:

A = |Δ|cosα. (5.2)

Naš svakodnevni koncept rada razlikuje se od definicije rada u fizici. Držite težak kofer i čini vam se da radite posao. Međutim, sa stanovišta fizike, vaš rad je jednak nuli.

Rad konstantne sile jednak je proizvodu modula sile i pomaka tačke primjene sile i kosinusa ugla između njih.

Općenito, kada se krećete čvrsto telo pomaci njenih različitih tačaka su različiti, ali kada određujemo rad sile, mi Δ razumjeti kretanje njegove tačke primjene. At kretanje napred krutog tijela, kretanje svih njegovih tačaka poklapa se sa kretanjem tačke primjene sile.

Rad, za razliku od sile i pomaka, nije vektor, već skalarna veličina. Može biti pozitivan, negativan ili nula.

Predznak rada je određen predznakom kosinusa ugla između sile i pomaka. Ako je α< 90°, то А >0 od kosinusa oštri uglovi pozitivno. Za α > 90°, rad je negativan, budući da je kosinus tupi uglovi negativan. Pri α = 90° (sila je okomita na pomak) ne radi se.

Ako na tijelo djeluje više sila, tada je projekcija rezultantne sile na pomak jednaka zbroju projekcija pojedinačnih sila:

F r = F 1r + F 2r + ... .

Dakle, za rad rezultantne sile dobijamo

A = F 1r |Δ| + F 2r |Δ| + ... = A 1 + A 2 + .... (5.3)

Ako na tijelo djeluje više sila, onda pun rad(algebarski zbir rada svih sila) jednak je radu rezultantne sile.

Rad koji se vrši silom može se grafički prikazati. Objasnimo to tako što ćemo na slici prikazati zavisnost projekcije sile na koordinatu tijela kada se kreće pravolinijski.

Neka se tijelo tada kreće duž ose OX (slika 5.2).

Fcosα = F x , |Δ| = Δ x.

Za rad sile, dobijamo

A = F|Δ|cosα = F x Δx.

Očigledno je da je površina pravokutnika zasjenjenog na slici (5.3, a) brojčano jednaka radu obavljenom kada se tijelo kreće iz tačke s koordinatom x1 u tačku s koordinatom x2.

Formula (5.1) vrijedi kada je projekcija sile na pomak konstantna. U slučaju zakrivljene putanje, konstantne ili promjenjive sile, putanju dijelimo na male segmente, koji se mogu smatrati pravolinijskim, a projekciju sile na mali pomak Δ - trajno.

Jedinica rada.

Jedinica rada se može postaviti pomoću osnovne formule (5.2). Ako pri pomicanju tijela po jediničnoj dužini na njega djeluje sila čiji je modul jednak jedan, a smjer sile se poklapa sa smjerom kretanja tačke njene primjene (α = 0), tada rad će biti jednak jedan. U međunarodnom sistemu (SI), jedinica rada je džul (označen J):

1 J = 1 N 1 m = 1 N m.

Joule je rad koji izvrši sila od 1 N pri pomaku od 1 ako se pravci sile i pomaka poklapaju.

Često se koristi više jedinica rada - kilodžul i mega džul:

1 kJ = 1000 J,
1 MJ = 1000000 J.

Posao se može obaviti u dužem vremenskom periodu ili u vrlo malom. U praksi, međutim, nije svejedno da li se posao može obaviti brzo ili sporo. Vrijeme u kojem se rad obavlja određuje performanse svakog motora. Mali električni motor može obaviti mnogo posla, ali će mu trebati dosta vremena. Stoga se uz rad uvodi vrijednost koja karakterizira brzinu kojom se proizvodi - snaga.

Snaga je omjer rada A i vremenskog intervala Δt za koji se ovaj rad obavlja, tj. snaga je brzina rada:

Zamjenjujući u formulu (5.4) umjesto rada A njegov izraz (5.2), dobijamo

Dakle, ako su sila i brzina tijela konstantne, tada je snaga jednaka proizvodu modula vektora sile sa modulom vektora brzine i kosinusom ugla između smjerova ovih vektora. Ako su ove veličine varijable, onda se po formuli (5.4) može odrediti prosječna snaga slično definiciji prosječna brzina pokreti tela.

Pojam snage se uvodi da bi se procijenio rad u jedinici vremena koji obavlja neki mehanizam (pumpa, dizalica, motor mašine itd.). Stoga se u formulama (5.4) i (5.5) uvijek podrazumijeva sila potiska.

U SI, moć se izražava u terminima vati (W).

Snaga je 1 W ako se rad od 1 J obavi za 1 s.

Uz vat, koriste se veće (više) jedinice snage:

1 kW (kilovat) = 1000 W,
1 MW (megavat) = 1.000.000 W.

Znate li šta je posao? Bez ikakve sumnje. Šta je posao, svako zna, pod uslovom da je rođen i živi na planeti Zemlji. Šta je mehanički rad?

Ovaj koncept je također poznat većini ljudi na planeti, iako neki pojedinci imaju prilično nejasnu ideju o ovom procesu. Ali sada se ne radi o njima. Još manje ljudi ima pojma šta mehanički rad sa stanovišta fizike. U fizici, mehanički rad nije rad čovjeka radi ishrane, to je fizička veličina koja može biti potpuno nepovezana ni sa osobom ni sa bilo kojim drugim živim bićem. Kako to? Hajde sada da shvatimo.

Mehanički rad u fizici

Navedimo dva primjera. U prvom primjeru, vode rijeke, sudarajući se s ponorom, bučno padaju u obliku vodopada. Drugi primjer je osoba koja drži ispružene ruke teški predmet, na primjer, drži napukli krov nad trijemom seoska kuća od pada dok njegova žena i djeca mahnito traže nešto što bi je izdržavalo. Kada se obavlja mehanički rad?

Definicija mehaničkog rada

Gotovo svi će bez oklijevanja odgovoriti: u drugom. I oni će pogriješiti. Slučaj je upravo suprotan. U fizici se opisuje mehanički rad sljedeće definicije: mehanički rad se vrši kada na tijelo djeluje sila i ono se kreće. Mehanički rad je direktno proporcionalan primijenjenoj sili i prijeđenoj udaljenosti.

Formula mehaničkog rada

Mehanički rad je određen formulom:

gdje je A rad,
F - snaga,
s - pređena udaljenost.

Dakle, unatoč svom herojstvu umornog držača krova, rad koji je obavio jednak je nuli, ali voda, koja pada pod utjecajem gravitacije s visoke litice, obavlja najviše mehanički posao. Odnosno, ako neuspješno gurnemo teški ormarić, onda će posao koji smo obavili sa stanovišta fizike biti jednak nuli, uprkos činjenici da primjenjujemo veliku silu. Ali ako pomaknemo kabinet na određeno rastojanje, tada ćemo obaviti rad jednak proizvodu primijenjene sile na udaljenost na kojoj smo pomaknuli tijelo.

Jedinica rada je 1 J. To je rad koji izvrši sila od 1 njutna da bi pomjerila tijelo za udaljenost od 1 m. Ako se smjer primijenjene sile poklapa sa smjerom kretanja tijela, tada data sila obavezuje pozitivan rad. Primjer je kada guramo tijelo i ono se kreće. A u slučaju kada se sila primjenjuje u smjeru suprotnom kretanju tijela, na primjer, sila trenja, tada ova sila radi negativan rad. Ako primijenjena sila ni na koji način ne utječe na kretanje tijela, tada je sila nastala ovim radom jednaka nuli.

Gotovo svi će bez oklijevanja odgovoriti: u drugom. I oni će pogriješiti. Slučaj je upravo suprotan. U fizici se opisuje mehanički rad sljedeće definicije: mehanički rad se vrši kada na tijelo djeluje sila i ono se kreće. Mehanički rad je direktno proporcionalan primijenjenoj sili i prijeđenoj udaljenosti.

Formula mehaničkog rada

Mehanički rad je određen formulom:

gdje je A rad, F sila, s prijeđeni put.

POTENCIJAL(funkcija potencijala), koncept koji karakterizira široku klasu polja fizičke sile (električna, gravitacijska, itd.) i, općenito, polja fizičkih veličina predstavljenih vektorima (polje brzine fluida, itd.). U opštem slučaju, potencijal vektorskog polja a( x,y,z) je takva skalarna funkcija u(x,y,z) da je a=grad

35. Provodniki u električnom polju. Električni kapacitet.provodnici u električnom polju. Provodniki su tvari koje karakterizira prisutnost u njima velikog broja slobodnih nosača naboja koji se mogu kretati pod utjecajem električnog polja. Provodniki uključuju metale, elektrolite, ugalj. U metalima, nosioci slobodnih naboja su elektroni vanjskih omotača atoma, koji, kada atomi interaguju, potpuno gube vezu sa "svojim" atomima i postaju vlasništvo cijelog vodiča u cjelini. Slobodni elektroni sudjeluju u toplinskom kretanju poput molekula plina i mogu se kretati kroz metal u bilo kojem smjeru. Električni kapacitet- karakteristika provodnika, mjera njegove sposobnosti da akumulira električni naboj. U teoriji električna kola kapacitivnost je međusobna kapacitivnost između dva provodnika; parametar kapacitivnog elementa električnog kola, predstavljen u obliku mreže sa dva terminala. Takav kapacitet je definiran kao omjer veličine električnog naboja i potencijalne razlike između ovih vodiča

36. Kapacitet ravnog kondenzatora.

Kapacitet ravnog kondenzatora.

To. Kapacitet ravnog kondenzatora zavisi samo od njegove veličine, oblika i dielektrične konstante. Za stvaranje kondenzatora velikog kapaciteta potrebno je povećati površinu ploče i smanjiti debljinu dielektričnog sloja.

37. Magnetna interakcija struja u vakuumu. Amperov zakon.Amperov zakon. Godine 1820, Ampere (francuski naučnik (1775-1836)) je eksperimentalno ustanovio zakon po kojem se može izračunati sila koja djeluje na element provodnika dužine sa strujom.

gdje je vektor magnetske indukcije, je vektor dužine elementa provodnika povučen u smjeru struje.

Modul sile, gdje je ugao između smjera struje u vodiču i smjera magnetskog polja. Za ravan vodič sa strujom u jednoličnom polju

Smjer djelovanja sile može se odrediti pomoću pravila lijeve ruke:

Ako je dlan lijeve ruke postavljen tako da je normalna (na trenutnu) komponenta magnetsko polje ušao u dlan, a četiri ispružena prsta su usmjerena duž struje, tada će palac pokazati smjer u kojem djeluje Amperova sila.

38. Jačina magnetnog polja. Biot-Savart-Laplaceov zakonJačina magnetnog polja(standardna oznaka H ) - vektor fizička količina, jednako razlici vektora magnetna indukcija B i vektor magnetizacije J .

AT Međunarodni sistem jedinica (SI): gdje- magnetna konstanta.

BSL zakon. Zakon koji određuje magnetsko polje pojedinog strujnog elementa

39. Primjena Biot-Savart-Laplaceovog zakona. Za polje jednosmerne struje

Za kružnu petlju.

I za solenoid

40. Indukcija magnetnog polja Magnetno polje karakterizira vektorska veličina, koja se naziva indukcija magnetskog polja (vektorska veličina, koja je sila karakteristična za magnetsko polje u datoj tački u prostoru). MI. (B) ovo nije sila koja djeluje na provodnike, to je veličina koja se nalazi kroz datu silu prema sljedećoj formuli: B = F / (I * l) (Verbalno: MI vektorski modul. (B) jednak je omjeru modul sile F, kojom magnetsko polje djeluje na strujni vodič koji se nalazi okomito na magnetske linije, na jačinu struje u vodiču I i dužinu vodiča l. Magnetna indukcija zavisi samo od magnetnog polja. U tom smislu, indukcija se može smatrati kvantitativnom karakteristikom magnetnog polja. Određuje kojom silom (Lorentzova sila) magnetsko polje djeluje na naboj koji se kreće brzinom. MI se mjeri u Tesli (1 T). U ovom slučaju, 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). MI ima pravac. Grafički se može nacrtati kao linije. U uniformnom magnetnom polju, MI su paralelni, a MI vektor će biti usmjeren na isti način u svim tačkama. U slučaju neujednačenog magnetskog polja, na primjer, polja oko vodiča sa strujom, vektor magnetske indukcije će se promijeniti u svakoj tački u prostoru oko vodiča, a tangente na ovaj vektor će stvoriti koncentrične krugove oko vodiča.

41. Kretanje čestice u magnetskom polju. Lorentzova sila. a) - Ako čestica leti u područje jednolikog magnetskog polja, a vektor V je okomit na vektor B, tada se kreće duž kružnice poluprečnika R=mV/qB, budući da je Lorentzova sila Fl=mV^2 /R igra ulogu centripetalne sile. Period okretanja je T=2piR/V=2pim/qB i ne zavisi od brzine čestice (Ovo važi samo za V<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

L. sila je određena relacijom: Fl = q V B sina (q je veličina pokretnog naboja; V je modul njegove brzine; B je modul vektora indukcije magnetskog polja; alfa je ugao između vektor V i vektor B) Lorentzova sila je okomita na brzinu i stoga ne radi, ne mijenja modul brzine naboja i njegovu kinetičku energiju. Ali smjer brzine se kontinuirano mijenja. Lorentzova sila je okomita na vektore B i v, a njen smjer se određuje korištenjem istog pravila lijeve ruke kao i smjer Amperove sile: ako je lijeva ruka postavljena tako da komponenta magnetske indukcije B, okomita na brzina naboja, ulazi u dlan, a četiri prsta su usmjerena duž kretanja pozitivnog naboja (protiv kretanja negativnog), tada će palac savijen za 90 stupnjeva pokazati smjer Lorentzove sile koja djeluje na naboj F l.

1.5. MAŠINSKI RAD I KINETIČKA ENERGIJA

Koncept energije. mehanička energija. Rad je kvantitativna mjera promjene energije. Rad rezultujućih sila. Rad sila u mehanici. Koncept moći. Kinetička energija kao mjera mehaničkog kretanja. Komunikacija promjena ki mrežna energija sa radom unutrašnjih i spoljašnjih sila.Kinetička energija sistema u različitim referentnim okvirima.Koenigova teorema.

Energija - to je univerzalna mjera raznih oblika kretanja i interakcije. M mehanička energija opisuje sumu potencijalikinetička energija, dostupno u komponentama mehanički sistem . mehanička energija- to je energija povezana s kretanjem predmeta ili njegovim položajem, sposobnošću obavljanja mehaničkog rada.

Prisilni rad - ovo je kvantitativna karakteristika procesa razmene energije između tela u interakciji.

Neka se čestica kreće duž neke putanje 1-2 pod dejstvom sile (slika 5.1). Općenito, sila u procesu

kretanje čestica može se mijenjati i po apsolutnoj vrijednosti i u smjeru. Razmotrimo, kao što je prikazano na slici 5.1, elementarni pomak unutar kojeg se sila može smatrati konstantnom.

Djelovanje sile na pomak karakterizira vrijednost jednaka skalarnom proizvodu, koji se naziva elementarni rad snage u pokretu. Može se predstaviti iu drugom obliku:

,

gdje je ugao između vektora i elementarna putanja, označava se projekcija vektora na vektor (slika 5.1).

Dakle, elementarni rad sile na pomaku

Vrijednost je algebarska: ovisno o kutu između vektora sila i/ili od predznaka projekcije vektora sile na vektor pomaka, može biti pozitivna ili negativna, a posebno jednaka nuli, ako, tj. . SI jedinica za rad je džul, skraćeno J.

Sumirajući (integrirajući) izraz (5.1) na svim elementarnim dijelovima puta od tačke 1 do tačke 2, nalazimo rad sile na datom pomaku:

vidi se da je elementarni rad A brojčano jednak površini osenčene trake, a rad A na putu od tačke 1 do tačke 2 je površina figure ograničene krivuljom, ordinatama 1 i 2 i s osa. U ovom slučaju, površina figure iznad s ose uzima se sa znakom plus (odgovara pozitivnom radu), a površina figure ispod s ose uzima se sa znak minus (odgovara negativnom radu).

Razmotrite primjere za izračunavanje rada. Rad elastične sile gdje je radijus vektor čestice A u odnosu na tačku O (slika 5.3).

Pomjerimo česticu A na koju djeluje ova sila proizvoljnom putanjom od tačke 1 do tačke 2. Najprije pronađemo elementarni rad sile na elementarnom pomaku:

.

Skalarni proizvod gdje je projekcija vektora pomaka na vektor . Ova projekcija je jednaka inkrementu modula vektora

Sada računamo rad ove sile do kraja, tj. integriramo posljednji izraz od tačke 1 do tačke 2:

Izračunajmo rad gravitacijske (ili matematički slične Kulonove sile) sile. Neka se na početku vektora (slika 5.3) nalazi fiksna tačka mase (tačkasti naboj). Odredimo rad gravitacione (kulonove) sile pri pomeranju čestice A od tačke 1 do tačke 2 po proizvoljnoj putanji. Sila koja djeluje na česticu A može se predstaviti na sljedeći način:

gdje je parametar za gravitacijsku interakciju , a za Kulonovu interakciju njegova vrijednost je . Izračunajmo prvo elementarni rad ove sile na pomaku

Kao iu prethodnom slučaju, skalarni proizvod je dakle

.

Rad ove sile sve od tačke 1 do tačke 2

Razmotrimo sada rad jednolične sile gravitacije. Ovu silu zapisujemo u obliku gdje je prikazan jedinični vektor vertikalne ose z sa pozitivnim smjerom (slika 5.4). Elementarni rad gravitacije na pomaku

Skalarni proizvod gdje je projekcija na jedinični vektor jednaka inkrementu z koordinate. Stoga izraz za rad poprima oblik

Rad date sile sve do tačke 1 do tačke 2

Razmatrane sile su zanimljive u smislu da njihov rad, kao što se vidi iz formula (5.3) - (5.5), ne zavisi od oblika putanje između tačaka 1 i 2, već zavisi samo od položaja ovih tačaka. . Ova veoma važna karakteristika ovih snaga nije svojstvena, međutim, svim silama. Na primjer, sila trenja nema ovo svojstvo: rad ove sile ovisi ne samo o položaju početne i krajnje točke, već i o obliku puta između njih.

Do sada smo govorili o radu jedne sile. Ako na česticu u procesu gibanja djeluje više sila, čija je rezultanta, onda je lako pokazati da je rad rezultirajuće sile na određenom pomaku jednak algebarskom zbiru rada svake od sila. odvojeno na istom pomaku. stvarno,

Hajde da uvedemo novu količinu - snagu. Koristi se za opisivanje brzine kojom se rad obavlja. Snaga , priorat, - je rad koji izvrši sila u jedinici vremena . Ako tokom određenog vremenskog perioda sila radi, tada je snaga koju ova sila razvija u datom trenutku iznosi S obzirom na to, dobijamo

SI jedinica snage je Watt, skraćeno W.

Dakle, snaga koju razvija sila jednaka je skalarnom proizvodu vektora sile i vektora brzine kojim se kreće tačka primjene ove sile. Kao i rad, snaga je algebarska veličina.

Poznavajući snagu sile, može se pronaći i rad koji ova sila obavi u vremenskom intervalu t. Zaista, predstavljanjem integranda u (5.2) u obliku dobijamo

Treba obratiti pažnju i na jednu veoma značajnu okolnost. Kada se govori o radu (ili moći), potrebno je u svakom slučaju jasno naznačiti ili zamisliti taj rad kakva sila(ili sile) znači. U suprotnom, po pravilu, nesporazumi su neizbežni.

Razmotrite koncept kinetička energija čestica. Neka čestica mase t kreće se pod dejstvom neke sile (u opštem slučaju ova sila može biti rezultanta više sila). Nađimo elementarni rad koji ova sila obavlja na elementarnom pomaku. Imajući u vidu to i , pišemo

.

Skalarni proizvod gdje je projekcija vektora na smjer vektora . Ova projekcija je jednaka - prirastu modula vektora brzine. Dakle, elementarni rad

Ovo pokazuje da rad rezultujuće sile ide na povećanje određene vrijednosti u zagradi, što se naziva kinetička energija čestice.

i pri prelasku od tačke 1 do tačke 2

tj. prirast kinetičke energije čestice pri nekom pomaku jednak je algebarskom zbiru rada svih sila djelujući na česticu pri istom pomaku. Ako se tada, tj., kinetička energija čestice povećava; ako je tako, kinetička energija se smanjuje.

Jednačina (5.9) se također može predstaviti u drugom obliku dijeljenjem oba njena dijela odgovarajućim vremenskim intervalom dt:

To znači da je vremenski derivat kinetičke energije čestice jednak snazi ​​N rezultujuće sile koja djeluje na česticu.

Sada da predstavimo koncept kinetička energija sistema . Razmotrimo proizvoljan sistem čestica u nekom referentnom okviru. Neka čestica sistema ima kinetičku energiju u datom trenutku. Prirast kinetičke energije svake čestice jednak je, prema (5.9), radu svih sila koje djeluju na ovu česticu: Nađimo elementarni rad koji vrše sve sile koje djeluju na sve čestice sistema:

gdje je ukupna kinetička energija sistema. Imajte na umu da je kinetička energija sistema količina aditiva : jednaka je zbiru kinetičkih energija pojedinih delova sistema, bez obzira da li oni međusobno deluju ili ne.

dakle, prirast kinetičke energije sistema jednak je radu svih sila koje djeluju na sve čestice sistema. Sa elementarnim pomakom svih čestica

i u završnom pokretu

tj. derivacija kinetičke energije sistema u odnosu na vrijeme jednaka je ukupnoj snazi ​​svih sila koje djeluju na sve čestice sistema,

Koenigova teorema: kinetička energija K sistemi čestica mogu se predstaviti kao zbir dva pojma: a) kinetička energija mV c 2 /2 zamišljena materijalna tačka, čija je masa jednaka masi čitavog sistema, a brzina se poklapa sa brzinom centra mase; b) kinetička energija K rel sistem čestica izračunat u sistemu centara mase.

Prije otkrivanja teme „Kako se mjeri rad“, potrebno je napraviti malu digresiju. Sve na ovom svijetu pokorava se zakonima fizike. Svaki proces ili pojava može se objasniti na osnovu određenih zakona fizike. Za svaku mjerljivu veličinu postoji jedinica u kojoj je uobičajeno mjeriti. Jedinice mjerenja su fiksne i imaju isto značenje u cijelom svijetu.

Jpg?.jpg 600w

Sistem međunarodnih jedinica

Razlog za to je sljedeći. 1960. godine, na jedanaestoj generalnoj konferenciji o težinama i mjerama, usvojen je sistem mjerenja, koji je priznat u cijelom svijetu. Ovaj sistem je nazvan Le Système International d'Unités, SI (SI System International). Ovaj sistem je postao osnova za definicije mjernih jedinica prihvaćenih u cijelom svijetu i njihovog odnosa.

Fizički termini i terminologija

U fizici se jedinica za mjerenje rada sile naziva J (Joule), u čast engleskog fizičara Jamesa Joulea, koji je dao veliki doprinos razvoju odjeljka termodinamike u fizici. Jedan džul je jednak radu sile od jedan N (njutn) kada se njena primjena pomjeri za jedan M (metar) u smjeru sile. Jedan N (njutn) jednak je sili mase od jednog kg (kilograma) pri ubrzanju od jednog m/s2 (metar u sekundi) u smjeru sile.

Jpg?.jpg 600w

Formula za pronalaženje posla

Bilješka. U fizici je sve međusobno povezano, izvođenje bilo kojeg rada povezano je s izvođenjem dodatnih radnji. Primjer je kućni ventilator. Kada se ventilator uključi, lopatice ventilatora počinju da se okreću. Rotirajuće lopatice djeluju na protok zraka, dajući mu usmjereno kretanje. Ovo je rezultat rada. Ali za obavljanje posla neophodan je utjecaj drugih vanjskih sila, bez kojih je izvođenje radnje nemoguće. To uključuje jačinu električne struje, snagu, napon i mnoge druge međusobno povezane vrijednosti.

Električna struja, u svojoj suštini, je uređeno kretanje elektrona u provodniku u jedinici vremena. Električna struja se zasniva na pozitivno ili negativno nabijenim česticama. Zovu se električni naboji. Označen slovima C, q, Kl (Privjesak), nazvan po francuskom naučniku i pronalazaču Charlesu Coulomb-u. U SI sistemu, to je jedinica mjere za broj naelektrisanih elektrona. 1 C je jednako zapremini naelektrisanih čestica koje prolaze kroz njih poprečni presjek provodnika u jedinici vremena. Jedinica vremena je jedna sekunda. Formula za električni naboj je prikazana ispod na slici.

Jpg?.jpg 600w

Formula za pronalaženje električnog naboja

Jačina električne struje označena je slovom A (amper). Amper je jedinica u fizici koja karakterizira mjerenje rada sile koja se troši na pomicanje naboja duž provodnika. u svojoj srži, struja je uređeno kretanje elektrona u provodniku pod uticajem elektromagnetno polje. Pod vodičem se podrazumijeva materijal ili rastopljena sol (elektrolit) koji ima mali otpor prolazu elektrona. Dvije fizičke veličine utiču na jačinu električne struje: napon i otpor. O njima će biti riječi u nastavku. Struja je uvijek direktno proporcionalna naponu i obrnuto proporcionalna otporu.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-4-768x552..jpg 800w

Formula za pronalaženje trenutne snage

Kao što je gore spomenuto, električna struja je uređeno kretanje elektrona u vodiču. Ali postoji jedno upozorenje: za njihovo kretanje potreban je određeni utjecaj. Ovaj efekat se stvara stvaranjem potencijalne razlike. Električno punjenje može biti pozitivan ili negativan. Pozitivni naboji uvijek teže negativnim nabojima. Ovo je neophodno za ravnotežu sistema. Razlika između broja pozitivno i negativno nabijenih čestica naziva se električni napon.

Gif?.gif 600w

Formula za pronalaženje napona

Snaga je količina energije koja se troši da se izvrši rad od jednog J (Joule) u vremenskom periodu od jedne sekunde. Jedinica mjerenja u fizici se označava kao W (Watt), u SI sistemu W (Watt). Pošto se u obzir uzima električna energija, ovdje je to vrijednost utrošene energije električna energija izvršiti određenu radnju u određenom vremenskom periodu.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-6-120x74..jpg 750w

Formula za pronalaženje električne energije

U zaključku, treba napomenuti da je jedinica mjere rada skalarna veličina, da je u vezi sa svim dijelovima fizike i da se može razmatrati sa strane ne samo elektrodinamike ili toplinske tehnike, već i drugih odjeljaka. U članku se ukratko razmatra vrijednost koja karakterizira mjernu jedinicu rada sile.

Video