O trabalho mecânico é determinado pela fórmula. Trabalho mecânico e energia cinética. Exemplos de trabalho mecânico

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A lei da conservação da energia é uma lei fundamental da natureza que permite descrever a maioria dos fenômenos que ocorrem.

A descrição do movimento dos corpos também é possível com a ajuda de conceitos de dinâmica como trabalho e energia.

Lembre-se do que são trabalho e potência na física.

Esses conceitos coincidem com as ideias cotidianas sobre eles?

Todas as nossas ações diárias se resumem ao fato de que, com a ajuda dos músculos, colocamos os corpos ao redor em movimento e mantemos esse movimento, ou paramos os corpos em movimento.

Esses corpos são ferramentas (martelo, caneta, serra), em jogos - bolas, arruelas, peças de xadrez. Na produção e agricultura as pessoas também colocam ferramentas em movimento.

O uso de máquinas aumenta muito a produtividade do trabalho devido ao uso de motores nelas.

A finalidade de qualquer motor é colocar os corpos em movimento e manter esse movimento, apesar da frenagem por atrito comum e resistência de “trabalho” (o cortador deve não apenas deslizar sobre o metal, mas, colidindo com ele, remover cavacos; o arado deve soltar terra, etc.). Neste caso, uma força deve atuar sobre o corpo em movimento do lado do motor.

O trabalho é sempre realizado na natureza quando uma força (ou várias forças) de outro corpo (outros corpos) atua sobre um corpo na direção de seu movimento ou contra ele.

A força gravitacional funciona quando a chuva cai ou uma pedra cai de um penhasco. Ao mesmo tempo, o trabalho é feito pela força de resistência que atua nas gotas que caem ou na pedra do lado do ar. A força elástica também realiza trabalho quando uma árvore dobrada pelo vento se endireita.

Definição de trabalho.

A segunda lei de Newton na forma impulsiva ∆=∆t permite determinar como a velocidade do corpo muda em valor absoluto e direção, se uma força atua sobre ele durante o tempo Δt.

O impacto sobre corpos de forças, levando a uma mudança no módulo de sua velocidade, é caracterizado por um valor que depende tanto das forças quanto dos deslocamentos dos corpos. Essa quantidade em mecânica é chamada trabalho de força.

A mudança de módulo de velocidade só é possível quando a projeção da força F r na direção do movimento do corpo é diferente de zero. É essa projeção que determina a ação da força que altera a velocidade do módulo do corpo. Ela faz o trabalho. Portanto, o trabalho pode ser considerado como o produto da projeção da força F r pelo módulo de deslocamento |Δ| (Fig. 5.1):

А = F r |Δ|. (5.1)

Se o ângulo entre a força e o deslocamento é denotado por α, então F r = Fcosα.

Portanto, o trabalho é igual a:

A = |Δ|cosα. (5.2)

Nosso conceito cotidiano de trabalho difere da definição de trabalho na física. Você está segurando uma mala pesada e parece que está trabalhando. No entanto, do ponto de vista da física, seu trabalho é igual a zero.

O trabalho de uma força constante é igual ao produto dos módulos de força pelo deslocamento do ponto de aplicação da força pelo cosseno do ângulo entre eles.

Em geral, ao se deslocar corpo sólido os deslocamentos de seus diferentes pontos são diferentes, mas ao determinar o trabalho de uma força, Δ compreender o movimento do seu ponto de aplicação. No movimento para frente de um corpo rígido, o movimento de todos os seus pontos coincide com o movimento do ponto de aplicação da força.

O trabalho, ao contrário da força e do deslocamento, não é um vetor, mas uma grandeza escalar. Pode ser positivo, negativo ou zero.

O sinal do trabalho é determinado pelo sinal do cosseno do ângulo entre a força e o deslocamento. Se α< 90°, то А >0 desde o cosseno cantos afiados positivo. Para α > 90°, o trabalho é negativo, pois o cosseno cantos obtusos negativo. Em α = 90° (a força é perpendicular ao deslocamento), nenhum trabalho é realizado.

Se várias forças atuam sobre o corpo, então a projeção da força resultante no deslocamento é igual à soma das projeções das forças individuais:

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

Portanto, para o trabalho da força resultante, obtemos

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

Se várias forças atuam sobre o corpo, então trabalho completo(a soma algébrica do trabalho de todas as forças) é igual ao trabalho da força resultante.

O trabalho realizado pela força pode ser representado graficamente. Vamos explicar isso descrevendo na figura a dependência da projeção da força na coordenada do corpo quando ele se move em linha reta.

Deixe o corpo se mover ao longo do eixo OX (Fig. 5.2), então

Fcosα = Fx, |Δ| = Δx.

Para o trabalho da força, obtemos

А = F|Δ|cosα = F x Δx.

Obviamente, a área do retângulo sombreado na Figura (5.3, a) é numericamente igual ao trabalho realizado ao mover o corpo de um ponto com coordenada x1 para um ponto com coordenada x2.

A fórmula (5.1) é válida quando a projeção da força sobre o deslocamento é constante. No caso de uma trajetória curva, força constante ou variável, dividimos a trajetória em pequenos segmentos, que podem ser considerados retilíneos, e a projeção da força em um pequeno deslocamento Δ - permanente.

Unidade de trabalho.

A unidade de trabalho pode ser definida usando a fórmula básica (5.2). Se, ao mover um corpo por unidade de comprimento, uma força atua sobre ele, cujo módulo é igual a um, e a direção da força coincide com a direção do movimento de seu ponto de aplicação (α = 0), então o trabalho será igual a um. No Sistema Internacional (SI), a unidade de trabalho é o joule (indicado por J):

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

Jouleé o trabalho realizado por uma força de 1 N com um deslocamento de 1 se as direções da força e do deslocamento coincidem.

Várias unidades de trabalho são frequentemente usadas - quilojoule e mega joule:

1kJ = 1000J,
1 MJ = 1.000.000 J.

O trabalho pode ser feito em um longo período de tempo, ou em um período muito pequeno. Na prática, no entanto, está longe de ser indiferente se o trabalho pode ser feito de forma rápida ou lenta. O tempo durante o qual o trabalho é feito determina o desempenho de qualquer motor. Um pequeno motor elétrico pode fazer muito trabalho, mas levará muito tempo. Assim, juntamente com o trabalho, é introduzido um valor que caracteriza a velocidade com que é produzido – a potência.

A potência é a razão entre o trabalho A e o intervalo de tempo Δt para o qual esse trabalho é realizado, ou seja, a potência é a taxa de trabalho:

Substituindo na fórmula (5.4) em vez do trabalho A sua expressão (5.2), obtemos

Assim, se a força e a velocidade do corpo são constantes, então a potência é igual ao produto do módulo do vetor força pelo módulo do vetor velocidade e o cosseno do ângulo entre as direções desses vetores. Se essas quantidades são variáveis, então pela fórmula (5.4) pode-se determinar a potência média de forma semelhante à definição velocidade média movimentos do corpo.

O conceito de potência é introduzido para avaliar o trabalho por unidade de tempo realizado por algum mecanismo (bomba, guindaste, motor de máquina, etc.). Portanto, nas fórmulas (5.4) e (5.5), sempre significa a força de empuxo.

No SI, a potência é expressa em termos de watts (W).

A potência é de 1 W se o trabalho igual a 1 J for realizado em 1 s.

Junto com o watt, unidades maiores (múltiplas) de potência são usadas:

1 kW (quilowatt) = 1000 W,
1 MW (megawatt) = 1.000.000 W.

Você sabe o que é trabalho? Sem nenhuma dúvida. O que é trabalho, toda pessoa sabe, desde que tenha nascido e morado no planeta Terra. O que é trabalho mecânico?

Esse conceito também é conhecido pela maioria das pessoas no planeta, embora alguns indivíduos tenham uma ideia bastante vaga desse processo. Mas não é sobre eles agora. Ainda menos pessoas têm alguma idéia do que trabalho mecânico do ponto de vista da física. Na física, o trabalho mecânico não é o trabalho de uma pessoa por causa da comida, é uma quantidade física que pode não estar completamente relacionada a uma pessoa ou a qualquer outro ser vivo. Como assim? Agora vamos descobrir.

Trabalho mecânico em física

Vamos dar dois exemplos. No primeiro exemplo, as águas do rio, colidindo com o abismo, caem ruidosamente em forma de cachoeira. O segundo exemplo é uma pessoa que mantém as mãos estendidas objeto pesado, por exemplo, segura um telhado rachado sobre uma varanda casa de campo de cair enquanto sua esposa e filhos procuram freneticamente por algo para sustentá-la. Quando o trabalho mecânico é feito?

Definição de trabalho mecânico

Quase todos, sem hesitar, responderão: na segunda. E eles estarão errados. O caso é justamente o contrário. Na física, o trabalho mecânico é descrito as seguintes definições: trabalho mecânico é feito quando uma força atua sobre um corpo e ele se move. O trabalho mecânico é diretamente proporcional à força aplicada e à distância percorrida.

Fórmula de trabalho mecânico

O trabalho mecânico é determinado pela fórmula:

onde A é trabalho,
F - força,
s - a distância percorrida.

Assim, apesar de todo o heroísmo do cansado titular do telhado, o trabalho feito por ele é igual a zero, mas a água, caindo sob a influência da gravidade de um penhasco alto, faz o trabalho mais mecânico. Ou seja, se empurrarmos um gabinete pesado sem sucesso, o trabalho que fizemos do ponto de vista da física será igual a zero, apesar de estarmos aplicando muita força. Mas se movermos o gabinete a uma certa distância, faremos um trabalho igual ao produto da força aplicada pela distância que movemos o corpo.

A unidade de trabalho é 1 J. Este é o trabalho realizado por uma força de 1 newton para mover um corpo a uma distância de 1 m. Se a direção da força aplicada coincide com a direção do movimento do corpo, então dada força compromete trabalho positivo. Um exemplo é quando empurramos um corpo e ele se move. E no caso em que a força é aplicada na direção oposta ao movimento do corpo, por exemplo, força de atrito, essa força faz um trabalho negativo. Se a força aplicada não afeta o movimento do corpo de forma alguma, então a força produzida por este trabalho é igual a zero.

Quase todos, sem hesitar, responderão: na segunda. E eles estarão errados. O caso é justamente o contrário. Na física, o trabalho mecânico é descrito as seguintes definições: trabalho mecânico é feito quando uma força atua sobre um corpo e ele se move. O trabalho mecânico é diretamente proporcional à força aplicada e à distância percorrida.

Fórmula de trabalho mecânico

O trabalho mecânico é determinado pela fórmula:

onde A é trabalho, F é força, s é a distância percorrida.

POTENCIAL(função potencial), conceito que caracteriza uma ampla classe de campos de força física (elétrica, gravitacional, etc.) e, em geral, campos de grandezas físicas representadas por vetores (campo de velocidade do fluido, etc.). No caso geral, o potencial do campo vetorial a( x,y,z) é uma função escalar você(x,y,z) que a=grad

35. Condutores em um campo elétrico. Capacidade elétrica.condutores em um campo elétrico. Condutores são substâncias caracterizadas pela presença de um grande número de portadores de carga livre que podem se mover sob a influência de um campo elétrico. Os condutores incluem metais, eletrólitos, carvão. Nos metais, os portadores de cargas livres são os elétrons das camadas externas dos átomos, que, quando os átomos interagem, perdem completamente a conexão com “seus” átomos e se tornam propriedade de todo o condutor como um todo. Os elétrons livres participam do movimento térmico como moléculas de gás e podem se mover através do metal em qualquer direção. Capacidade elétrica- uma característica de um condutor, uma medida de sua capacidade de acumular uma carga elétrica. Em teoria circuitos elétricos capacitância é a capacitância mútua entre dois condutores; parâmetro do elemento capacitivo do circuito elétrico, apresentado na forma de uma rede de dois terminais. Essa capacitância é definida como a razão entre a magnitude da carga elétrica e a diferença de potencial entre esses condutores.

36. Capacitância de um capacitor plano.

Capacitância de um capacitor plano.

Que. a capacitância de um capacitor plano depende apenas de seu tamanho, forma e constante dielétrica. Para criar um capacitor de alta capacidade, é necessário aumentar a área das placas e reduzir a espessura da camada dielétrica.

37. Interação magnética de correntes no vácuo. Lei de Ampère.Lei de Ampère. Em 1820, Ampère (cientista francês (1775-1836)) estabeleceu experimentalmente uma lei pela qual se pode calcular força agindo em um elemento condutor de comprimento com corrente.

onde é o vetor de indução magnética, é o vetor do elemento de comprimento do condutor desenhado na direção da corrente.

Módulo de força , onde é o ângulo entre a direção da corrente no condutor e a direção do campo magnético. Para um condutor reto com corrente em um campo uniforme

A direção da força atuante pode ser determinada usando regras da mão esquerda:

Se a palma da mão esquerda estiver posicionada de forma que o componente normal (à corrente) campo magnético entrou na palma da mão, e quatro dedos estendidos são direcionados ao longo da corrente, então o polegar indicará a direção em que a força de Ampère atua.

38. Intensidade do campo magnético. Lei de Biot-Savart-LaplaceForça do campo magnético(designação padrão H ) - vetor quantidade física, igual à diferença do vetor indução magnética B e vetor de magnetização J .

NO Sistema Internacional de Unidades (SI): Onde- constante magnética.

lei BSL. A lei que determina o campo magnético de um elemento de corrente individual

39. Aplicações da lei de Biot-Savart-Laplace. Para campo de corrente contínua

Para um laço circular.

E para o solenóide

40. Indução de campo magnético O campo magnético é caracterizado por uma grandeza vetorial, que é chamada de indução do campo magnético (uma grandeza vetorial, que é a força característica do campo magnético em um determinado ponto do espaço). MI. (B) esta não é uma força que atua nos condutores, é uma quantidade encontrada através de uma determinada força de acordo com a seguinte fórmula: B \u003d F / (I * l) (Verbalmente: Módulo vetorial MI. (B) é igual à razão o módulo de força F, com o qual o campo magnético atua em um condutor condutor de corrente localizado perpendicularmente às linhas magnéticas, à intensidade da corrente no condutor I e ao comprimento do condutor l. A indução magnética depende apenas do campo magnético. A este respeito, a indução pode ser considerada uma característica quantitativa do campo magnético. Determina com que força (Força de Lorentz) o campo magnético atua sobre uma carga que se move com velocidade. MI é medido em Tesla (1 T). Nesse caso, 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). MI tem direção. Graficamente, pode ser desenhado como linhas. Em um campo magnético uniforme, os MIs são paralelos e o vetor MI será direcionado da mesma maneira em todos os pontos. No caso de um campo magnético não uniforme, por exemplo, um campo em torno de um condutor com corrente, o vetor de indução magnética mudará em cada ponto do espaço ao redor do condutor, e as tangentes a esse vetor criarão círculos concêntricos ao redor do condutor.

41. Movimento de uma partícula em um campo magnético. Força Lorentz. a) - Se uma partícula voa para uma região de campo magnético uniforme, e o vetor V é perpendicular ao vetor B, então ela se move ao longo de um círculo de raio R=mV/qB, pois a força de Lorentz Fl=mV^2 /R desempenha o papel de uma força centrípeta. O período de revolução é T=2piR/V=2pim/qB e não depende da velocidade da partícula (isso é verdade apenas para 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.

A força de L. é determinada pela relação: Fl = q V B sina (q é o valor da carga em movimento; V é o módulo de sua velocidade; B é o módulo do vetor de indução do campo magnético; alfa é o ângulo entre o vetor V e o vetor B) A força de Lorentz é perpendicular à velocidade e, portanto, não realiza trabalho, não altera o módulo da velocidade da carga e sua energia cinética. Mas a direção da velocidade muda continuamente. A força de Lorentz é perpendicular aos vetores B e v, e sua direção é determinada usando a mesma regra da mão esquerda que a direção da força de Ampère: se a mão esquerda estiver posicionada de modo que o componente de indução magnética B, perpendicular ao velocidade da carga, entra na palma da mão, e quatro dedos são direcionados ao longo do movimento de uma carga positiva (contra o movimento de uma carga negativa), então o polegar dobrado 90 graus mostrará a direção da força de Lorentz agindo sobre a carga F l.

1.5. TRABALHO MECÂNICO E ENERGIA CINÉTICA

O conceito de energia. energia mecânica. O trabalho é uma medida quantitativa da variação de energia. O trabalho das forças resultantes. O trabalho das forças em mecânica. O conceito de poder. Energia cinética como medida de movimento mecânico. Mudança de comunicação ki energia ntica com o trabalho de foras internas e externas.Energia cinética do sistema em diferentes referenciais.Teorema de Koenig.

Energia - é uma medida universal de várias formas de movimento e interação. M energia mecânica descreve a quantidade potencialeenergia cinética, disponível em componentes sistema mecânico . energia mecânica- esta é a energia associada ao movimento de um objeto ou sua posição, a capacidade de realizar trabalho mecânico.

Forçar trabalho - esta é uma característica quantitativa do processo de troca de energia entre corpos que interagem.

Deixe a partícula se mover ao longo de alguma trajetória 1-2 sob a ação de uma força (Fig. 5.1). Em geral, a força no processo

o movimento das partículas pode mudar tanto em valor absoluto quanto em direção. Considere, como mostrado na Figura 5.1, o deslocamento elementar , dentro do qual a força pode ser considerada constante.

A ação de uma força no deslocamento é caracterizada por um valor igual ao produto escalar, que é chamado de trabalho elementar forças em movimento. Também pode ser apresentado de outra forma:

,

onde é o ângulo entre os vetores e é um caminho elementar, denota-se a projeção de um vetor sobre um vetor (Fig. 5.1).

Assim, o trabalho de força elementar no deslocamento

O valor é algébrico: dependendo do ângulo entre os vetores de força e ou do sinal da projeção do vetor de força sobre o vetor de deslocamento, pode ser positivo ou negativo e, em particular, igual a zero, se i.e. . A unidade SI para trabalho é o Joule, abreviado como J.

Resumindo (integrando) a expressão (5.1) sobre todas as seções elementares do caminho do ponto 1 ao ponto 2, encontramos o trabalho da força em um determinado deslocamento:

pode-se ver que o trabalho elementar A é numericamente igual à área da faixa sombreada, e o trabalho A no caminho do ponto 1 ao ponto 2 é a área da figura delimitada pela curva, ordenadas 1 e 2 e o eixo s. Nesse caso, a área da figura acima do eixo s é tomada com um sinal de mais (corresponde ao trabalho positivo), e a área da figura abaixo do eixo s é tomada com um sinal de menos (corresponde ao trabalho negativo).

Considere exemplos para calcular o trabalho. O trabalho da força elástica onde é o vetor raio da partícula A em relação ao ponto O (Fig. 5.3).

Vamos mover a partícula A, sobre a qual essa força atua, ao longo de um caminho arbitrário do ponto 1 ao ponto 2. Primeiro, vamos encontrar o trabalho elementar da força no deslocamento elementar:

.

Produto escalar onde é a projeção do vetor deslocamento sobre o vetor . Esta projeção é igual ao incremento do módulo do vetor.

Agora calculamos todo o trabalho dessa força, ou seja, integramos a última expressão do ponto 1 ao ponto 2:

Vamos calcular o trabalho da força gravitacional (ou matematicamente similar da força de Coulomb). Seja no início do vetor (Fig. 5.3) uma massa pontual fixa (carga pontual). Vamos determinar o trabalho da força gravitacional (Coulomb) ao mover a partícula A do ponto 1 ao ponto 2 ao longo de uma trajetória arbitrária. A força que atua sobre a partícula A pode ser representada da seguinte forma:

onde o parâmetro para a interação gravitacional é , e para a interação de Coulomb seu valor é . Vamos primeiro calcular o trabalho elementar dessa força no deslocamento

Como no caso anterior, o produto escalar é, portanto,

.

O trabalho dessa força do ponto 1 ao ponto 2

Considere agora o trabalho de uma força de gravidade uniforme. Escrevemos essa força na forma em que o vetor unitário do eixo vertical z com direção positiva é indicado (Fig. 5.4). Trabalho elementar da gravidade no deslocamento

Produto escalar onde a projeção no vetor unitário é igual ao incremento da coordenada z. Portanto, a expressão para o trabalho assume a forma

O trabalho de uma determinada força desde o ponto 1 até o ponto 2

As forças consideradas são interessantes no sentido de que seu trabalho, como pode ser visto nas fórmulas (5.3) - (5.5), não depende da forma do caminho entre os pontos 1 e 2, mas depende apenas da posição desses pontos . Essa característica muito importante dessas forças é inerente, no entanto, não a todas as forças. Por exemplo, a força de atrito não possui essa propriedade: o trabalho dessa força depende não apenas da posição dos pontos inicial e final, mas também da forma do caminho entre eles.

Até agora, falamos sobre o trabalho de uma força. Se várias forças atuam sobre a partícula no processo de movimento, cuja resultante, então é fácil mostrar que o trabalho da força resultante em um certo deslocamento é igual à soma algébrica do trabalho realizado por cada uma das forças separadamente no mesmo deslocamento. Sério,

Vamos introduzir uma nova quantidade - potência. É usado para descrever a taxa na qual o trabalho está sendo feito. Poder , prioritário, - é o trabalho realizado pela força por unidade de tempo . Se durante um período de tempo a força faz trabalho, então a potência desenvolvida por esta força em um dado momento é.

A unidade SI de potência é Watt, abreviado W.

Assim, a potência desenvolvida pela força é igual ao produto escalar do vetor força e o vetor velocidade com que se move o ponto de aplicação dessa força. Assim como o trabalho, a potência é uma grandeza algébrica.

Conhecendo a potência da força, pode-se também encontrar o trabalho que essa força realiza em um intervalo de tempo t. De fato, representando o integrando em (5.2) na forma Nós temos

Devemos também prestar atenção a uma circunstância muito significativa. Ao falar de trabalho (ou poder), é necessário em cada caso indicar ou imaginar claramente esse trabalho que tipo de força(ou forças) meios. Caso contrário, como regra, os mal-entendidos são inevitáveis.

Considere o conceito energia cinética da partícula. Seja uma partícula de massa t se move sob a ação de alguma força (no caso geral, essa força pode ser resultante de várias forças). Vamos encontrar o trabalho elementar que essa força faz em um deslocamento elementar. Tendo em conta que e , escrevemos

.

Produto escalar onde é a projeção do vetor na direção do vetor . Essa projeção é igual a - o incremento do módulo do vetor velocidade. Assim, o trabalho elementar

Isso mostra que o trabalho da força resultante vai para o incremento de um certo valor entre parênteses, que é chamado de energia cinética partículas.

e ao passar do ponto 1 para o ponto 2

ou seja o incremento na energia cinética de uma partícula em algum deslocamento é igual à soma algébrica do trabalho de todas as forças agindo sobre a partícula no mesmo deslocamento. Se então, ou seja, a energia cinética da partícula aumenta; se for, a energia cinética diminui.

A equação (5.9) também pode ser apresentada de outra forma, dividindo ambas as partes dela pelo intervalo de tempo correspondente dt:

Isso significa que a derivada temporal da energia cinética da partícula é igual à potência N da força resultante que atua sobre a partícula.

Agora vamos introduzir o conceito energia cinética do sistema . Considere um sistema arbitrário de partículas em algum referencial. Seja uma partícula do sistema com energia cinética em um dado momento. O incremento da energia cinética de cada partícula é igual, conforme (5.9), ao trabalho de todas as forças que atuam sobre essa partícula: Vamos encontrar o trabalho elementar realizado por todas as forças que atuam sobre todas as partículas do sistema:

onde é a energia cinética total do sistema. Observe que a energia cinética do sistema é a quantidade aditivo : é igual à soma das energias cinéticas das partes individuais do sistema, independentemente de interagirem entre si ou não.

Então, o incremento na energia cinética do sistema é igual ao trabalho realizado por todas as forças que atuam sobre todas as partículas do sistema. Com um deslocamento elementar de todas as partículas

e no movimento final

ou seja a derivada da energia cinética do sistema em relação ao tempo é igual à potência total de todas as forças que atuam sobre todas as partículas do sistema,

Teorema de Koenig: energia cinética K sistemas de partículas podem ser representados como a soma de dois termos: a) energia cinética mV c 2 /2 um ponto material imaginário, cuja massa é igual à massa de todo o sistema, e a velocidade coincide com a velocidade do centro de massa; b) energia cinética K rel sistema de partículas calculado no sistema de centro de massa.

Antes de revelar o tema “Como se mede o trabalho”, é necessário fazer uma pequena digressão. Tudo neste mundo obedece às leis da física. Cada processo ou fenômeno pode ser explicado com base em certas leis da física. Para cada quantidade mensurável, existe uma unidade na qual é costume medi-la. As unidades de medida são fixas e têm o mesmo significado em todo o mundo.

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Sistema de Unidades Internacionais

A razão para isso é a seguinte. Em 1960, na décima primeira conferência geral sobre pesos e medidas, foi adotado um sistema de medidas, que é reconhecido em todo o mundo. Este sistema foi nomeado Le Système International d'Unités, SI (SI System International). Este sistema tornou-se a base para as definições de unidades de medida aceitas em todo o mundo e sua proporção.

Termos físicos e terminologia

Na física, a unidade para medir o trabalho de uma força é chamada J (Joule), em homenagem ao físico inglês James Joule, que deu uma grande contribuição para o desenvolvimento da seção de termodinâmica na física. Um Joule é igual ao trabalho realizado por uma força de um N (Newton) quando sua aplicação move um M (metro) na direção da força. Um N (Newton) é igual a uma força com massa de um kg (quilograma) a uma aceleração de um m/s2 (metro por segundo) na direção da força.

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A fórmula para encontrar um emprego

Observação. Na física, tudo está interconectado, o desempenho de qualquer trabalho está associado ao desempenho de ações adicionais. Um exemplo é um ventilador doméstico. Quando o ventilador é ligado, as pás do ventilador começam a girar. As lâminas rotativas atuam no fluxo de ar, dando-lhe um movimento direcional. Este é o resultado do trabalho. Mas, para realizar o trabalho, é necessária a influência de outras forças externas, sem as quais a realização da ação é impossível. Estes incluem a força da corrente elétrica, potência, tensão e muitos outros valores inter-relacionados.

A corrente elétrica, em sua essência, é o movimento ordenado de elétrons em um condutor por unidade de tempo. A corrente elétrica é baseada em partículas carregadas positivamente ou negativamente. Eles são chamados de cargas elétricas. Denotado pelas letras C, q, Kl (Pingente), em homenagem ao cientista e inventor francês Charles Coulomb. No sistema SI, é uma unidade de medida para o número de elétrons carregados. 1 C é igual ao volume de partículas carregadas que fluem através secção transversal condutor por unidade de tempo. A unidade de tempo é um segundo. A fórmula para a carga elétrica é mostrada abaixo na figura.

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A fórmula para encontrar a carga elétrica

A intensidade da corrente elétrica é indicada pela letra A (ampere). Um ampère é uma unidade em física que caracteriza a medida do trabalho de uma força que é gasto para mover cargas ao longo de um condutor. Em seu núcleo, eletricidadeé o movimento ordenado de elétrons em um condutor sob a influência de campo eletromagnetico. Por condutor entende-se um material ou sal fundido (eletrólito) que tem pouca resistência à passagem de elétrons. Duas grandezas físicas afetam a força de uma corrente elétrica: tensão e resistência. Eles serão discutidos a seguir. A corrente é sempre diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência.

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A fórmula para encontrar a força atual

Como mencionado acima, a corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons em um condutor. Mas há uma ressalva: para seu movimento, é necessário um certo impacto. Este efeito é criado pela criação de uma diferença de potencial. Carga elétrica pode ser positivo ou negativo. Cargas positivas sempre tendem a cargas negativas. Isso é necessário para o equilíbrio do sistema. A diferença entre o número de partículas carregadas positivamente e negativamente é chamada de tensão elétrica.

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A fórmula para encontrar a tensão

Potência é a quantidade de energia gasta para realizar o trabalho de um J (Joule) em um período de tempo de um segundo. A unidade de medida em física é denotada como W (Watt), no sistema SI W (Watt). Uma vez que a energia elétrica é considerada, aqui é o valor da energia gasta energia elétrica executar uma determinada ação em um período de tempo.

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A fórmula para encontrar a potência elétrica

Em conclusão, deve-se notar que a unidade de medida do trabalho é uma quantidade escalar, tem relação com todas as seções da física e pode ser considerada do lado não apenas da eletrodinâmica ou engenharia do calor, mas também de outras seções. O artigo considera brevemente o valor que caracteriza a unidade de medida do trabalho de força.

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