Lad kroppen, på hvilken kraften handler, passerer, bevæger sig langs nogle bane, stien s. Samtidig ændrer kraften enten kropshastigheden og fortæller it-acceleration eller kompenserer for virkningen af \u200b\u200ben anden kraft (eller kræfter), der modsætter bevægelsen. Handlingen på stien S er præget af værdien kaldet arbejdet.

Det mekaniske arbejde kaldes en skalærværdi svarende til arbejdet med fremspringet af kraft på bevægelsesretningen for FS og stien S, passeringspunktet for anvendelsen af \u200b\u200bkraften (fig. 22):

A \u003d FS * S.(56)

Udtrykket (56) er gyldigt, hvis værdien af \u200b\u200bFS Force-fremspringet på bevægelsesretningen (dvs. på hastighedsretningen) forbliver hele tiden uændret. Især foregår dette, når kroppen bevæger sig lige, og permanent kraft danner en permanent vinkel α med bevægelsesretningen. Da FS \u003d F * COS (α), ekspression (47) kan du give følgende formular:

A \u003d f * s * cos (α).

Hvis - bevægelsesvektoren, så er arbejdet beregnet som et skalærprodukt af to vektorer og:

. (57)

Arbejdet er en algebraisk værdi. Hvis kraften og bevægelsesretningen danner en skarp vinkel (COS (α)\u003e 0), er arbejdet positivt. Hvis vinklen α er dum (cos (α)< 0), работа отрицательна. При α = π/2 работа равна нулю. Последнее обстоятельство особенно отчетливо показывает, что понятие работы в механике существенно отличается от обыденного представления о работе. В обыденном понимании всякое усилие, в частности и мускульное напряжение, всегда сопровождается совершением работы. Например, для того чтобы держать тяжелый груз, стоя неподвижно, а тем более для того, чтобы перенести этот груз по горизонтальному пути, носильщик затрачивает много усилий, т. е. «совершает работу». Однако это – «физиологическая» работа. Механическая работа в этих случаях равна нулю.

Arbejde, når man bevæger sig under kraftens handling

Hvis værdien af \u200b\u200bfremspringet af kraft til bevægelsesretningen ikke forbliver konstant under bevægelsen, er arbejdet udtrykt som en integreret:

. (58)

Integralet af denne type i matematik kaldes en krøllet integreret langs bane S. Argumentet her tjener som en vektorvariabel, der kan variere både efter modul og retning. Under tegnet af integralet er et skalærprodukt af styrke og vektor af elementær bevægelse.

For en arbejdsgruppe, der udføres et arbejde med kraft svarende til en og handler i bevægelsesretningen på den måde svarende til en. I S. arbejdsenheden er JOULE (J), som svarer til arbejdet udført med magt i 1 Newton på vej til 1 meter:

1J \u003d 1H * 1m.

I SSS er arbejdsenheden erg, svarende til arbejdet udført med magt i 1 Dina på vej til 1 centimeter. 1j \u003d 10 7 erg.

Nogle gange anvendes en ekstra system enhed af en kilogrammåler (kg * m). Dette er et job lavet af kraft på 1 kg på vej til 1 meter. 1 kg * m \u003d 9,81 J.

Næsten alt, uden at tænke, vil svare: i det andet. Og de vil være forkerte. Situationen er lige det modsatte. I fysik beskrives mekanisk arbejde følgende definitioner: Mekanisk arbejde udføres, når strømmen virker på kroppen, og den bevæger sig. Det mekaniske arbejde er direkte proportional med den anvendte styrke, og den rejste sti.

Formel af mekanisk arbejde

Det mekaniske arbejde bestemmes af formlen:

hvor et er arbejdet, F er magten, S er den vej, der blev rejst.

POTENTIEL (Potentiel funktion), en forestilling, der karakteriserer en bred klasse af fysiske power-punkter (elektrisk, gravitation, etc.) og generelt områderne fysiske mængder repræsenteret af præsenterne (fluidhastighedsfelt osv.). I det generelle tilfælde er potentialet i vektorfeltet A ( x.,y.,z.) - suchare funktion u.(x.,y.,z.) den a \u003d grad

35. Ledere på det elektriske felt. Elektrisk kapacitet.Ledere på det elektriske felt.Ledere er stoffer præget af tilstedeværelsen af \u200b\u200bet stort antal gratis opladere i dem, der er i stand til at bevæge sig under virkningen af \u200b\u200bet elektrisk felt. Ledere omfatter metaller, elektrolytter, kul. I metaller er bærerne af frie afgifter elektroner af de ydre skaller af atomer, som i samspillet mellem atomer fuldt ud mister forbindelserne med "deres" atomer og blive hele lederens egenskab som helhed. Frie elektroner er involveret i termisk bevægelse som gasmolekyler og kan bevæges langs metallet i en hvilken som helst retning. Elektrisk kapacitet - Lederegenskabernes karakteristika, foranstaltningen af \u200b\u200bdets evne til at akkumulere en elektrisk ladning. I teorien om elektriske kredsløb kaldes beholderen den gensidige kapacitet mellem de to ledere; Parameteren af \u200b\u200bdet kapacitive element i det elektriske kredsløb repræsenteret i form af en to-polet. En sådan beholder defineres som forholdet mellem mængden af \u200b\u200belektrisk ladning til den potentielle forskel mellem disse ledere.

36. Kapacitet af en flad kondensator.

Kapacitet af en flad kondensator.

Så Beholderen af \u200b\u200ben flad kondensator afhænger kun af dens størrelse, form og dielektriske konstant. For at skabe en stor kapacitans kondensator er det nødvendigt at øge pladernes område og reducere tykkelsen af \u200b\u200bdet dielektriske lag.

37. Magnetisk interaktion af strømme i vakuum. Ampere Law.Ampere Law. I 1820 etablerede Ampere (fransk videnskabsmand (1775-1836)) en eksperimentelt lov, hvor man kan beregne force, der virker på elementet af lederlængden med strøm.

hvor - Vektor magnetisk induktion, - Vektor af elementet af længden af \u200b\u200blederen brugt i den aktuelle retning.

Strømmodulet, hvor vinklen mellem den aktuelle retning i lederen og retningen af \u200b\u200binduktionen af \u200b\u200bmagnetfeltet. Til retlinet leder lange med et toksav homogent felt

Retningen af \u200b\u200bden nuværende kraft kan bestemmes af regler for venstre hånd:

Hvis den venstre hånds håndflade er at positionere, så den normale (til den nuværende) komponent af magnetfeltet er i palmen, og de fire aflange fingre er rettet langs strømmen, angiver tommelfingeren den retning, i hvilken Ampere Power er gyldig.

38. Digitivitet af magnetfeltet. Bio-Savara Laplace LawMagnetisk feltspænding (Standard betegnelse N. ) - vektor fysisk mængdesvarende til forskellen i vektoren magnetisk induktion B. og vektor magnetisering J. .

I International Unit (SI): hvor- magnetisk konstant.

Lov BSL.Lov, der definerer et magnetisk felt af et separat nuværende element

39. Anvendelser af bio-savara laplace loven.For direkte nuværende felt

For en cirkulær tur.

Og for solenoid.

40. Magnetisk feltinduktionMagnetfeltet er kendetegnet ved en vektorværdi, der kaldes induktionen af \u200b\u200bmagnetfeltet (vektorstørrelse, som er strømkarakteristikken for magnetfeltet på dette punkt af rummet). Mi. (B) Dette er ikke kraften, der handler på lederne, dette er en værdi, der er gennem denne kraft ifølge følgende formel: B \u003d F / (I * L) (verbel: Melmodul. (B) svarer til forholdet mellem kraftmodulet F, med hvilket magnetfeltet virker på lederen med en strøm vinkelret på de magnetiske linjer, til strømmen i lederen I og længden af \u200b\u200blederen L.Magnetisk induktion afhænger kun af magnetfeltet. I forbindelse med dette kan induktion betragtes som et kvantitativt kendetegn ved magnetfeltet. Det definerer, med det kraft (Lorentz Power) magnetfelt anvender bordet, der bevæger sig ved hastigheder. Målt i Teslas (1 TL). På samme tid, 1 tl \u003d 1 n / (a \u200b\u200b* m). Mi har en retning. Grafisk kan det skitses i form af linjer. I homogene magnetiske felter parallelt, og vektoren vil også blive rettet mod alle punkter. I tilfælde af et inhomogent magnetisk felt, vil felterne omkring lederen med en strøm, for eksempel de magnetiske induktionsvektor ændres ved hvert punkt af rummet omkring lederen, og tangenterne af denne vektor vil skabe koncentriske cirkler omkring lederen .

41. Bevægelse af partikler i et magnetfelt. Lorentz Power.a) - Hvis partiklen flyver ind i området af et homogent magnetisk felt, og vektoren V er vinkelret på vektoren B, bevæger den sig rundt om cirklen af \u200b\u200bradius R \u003d MV / QB, da Lorentz Force FL \u003d MV ^ 2 / R spiller rollen som centripetalkraft. Håndteringsperioden er t \u003d 2pir / v \u003d 2 pm / qb, og det afhænger ikke af partikelhastigheden (dette gælder kun ved 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. POWER bestemmes af forholdet: FL \u003d Q · V · B · Sina (Q - Størrelsen af \u200b\u200bden bevægelige ladning; V er modulet af dets hastighed; B - modulet på magnetfeltinduktionsvektoren vinkel mellem Vector V og vektoren c) Lorentz Power vinkelret på hastigheden, og derfor gør den ikke arbejde, ændrer ikke ladningsfrekvensmodulet og dens kinetiske energi. Men retningen af \u200b\u200bhastighed ændres kontinuerligt. Lorentzs magt vinkelret på vektorer i og V, og dens retning bestemmes ved hjælp af den samme regel i venstre hånd som Ampere Force's retning: Hvis venstre hånd er placeret, så komponenten af \u200b\u200bmagnetisk induktion i, vinkelret på ladningen hastigheden var i håndfladen, og fire fingre var rettet mod bevægelsen af \u200b\u200ben positiv ladning (mod den negative bevægelse), så vil en tommelfingerstrenget ved 90 grader vise retningen af \u200b\u200bLorentz F L.

Ved du, hvad arbejdet er? Uden tvivl. Hvad der er arbejde, kender hver person, forudsat at han er født og bor på planeten Jorden. Hvad er mekanisk arbejde?

Dette koncept er også kendt for de fleste mennesker på planeten, selv om nogle individuelle personligheder har en temmelig vag idé om denne proces. Men det handler ikke om dem nu. En endnu færre mennesker har en ide om hvad mekanisk arbejde med hensyn til fysik. I fysik er mekanisk arbejde ikke en persons arbejde for mad til mad, dette er en fysisk værdi, der ikke kan være helt forbundet med nogen med noget andet levende væsen. Hvordan det? Vi vil se nu.

Mekanisk arbejde i fysik

Vi giver to eksempler. I det første eksempel på flodens vand, der opstod med bundfaldet, faldt ned i form af et vandfald. Det andet eksempel er en person, der holder en tung genstand på de aflange hænder, for eksempel holder taget over taget over verandaen i landets hus fra at falde, mens hans kone og børn søger konvulsivt end at hvile. I så fald er det mekaniske arbejde?

Bestemmelse af mekanisk arbejde

Næsten alt, uden at tænke, vil svare: i den anden. Og de vil være forkerte. Situationen er lige det modsatte. I fysik beskrives mekanisk arbejde følgende definitioner: Mekanisk arbejde udføres, når strømmen virker på kroppen, og den bevæger sig. Det mekaniske arbejde er direkte proportional med den anvendte styrke, og den rejste sti.

Formel af mekanisk arbejde

Det mekaniske arbejde bestemmes af formlen:

hvor A er arbejde
F - kraft,
s - Rejst sti.

Så på trods af al den herlige af den trætte tagholder, er det arbejde, de udført af dem, nul, men vand, der falder under tyngdekraften fra en høj rock, gør mest muligt, at hverken der er mekanisk arbejde. Det vil sige, hvis vi skubber den tunge garderobe uden succes, så det arbejde, vi gjorde fra fysikens synspunkt, være nul, på trods af at vi får en masse styrke. Men hvis vi glider skabet i et stykke tid, så vil vi gøre arbejdet svarende til produktet af den anvendte kraft på afstand, som vi flyttede kroppen.

Arbejdets enhed er 1 J. Dette er et arbejde udført med magt i 1 Newton, på kroppens bevægelse i en afstand på 1 m. Hvis retningen af \u200b\u200bden påførte kraft falder sammen med retningen af \u200b\u200bkropsbevægelsen, så dette Force gør positiv drift. Et eksempel er, når vi skubber nogen krop, og det bevæger sig. Og i det tilfælde, hvor kraften påføres den modsatte kropsbevægelse, for eksempel friktionskraften, gør denne kraft et negativt arbejde. Hvis den vedhæftede kraft ikke påvirker kroppens bevægelse, er den kraft, der udføres af dette arbejde, nul.

For at kunne karakterisere bevægelsens energikarakteristika blev begrebet mekanisk arbejde indført. Og det var hende i hendes forskellige manifestationer, en artikel er afsat. At forstå emnet på samme tid og lys og ret kompliceret. Forfatteren forsøgte oprigtigt at gøre det mere forståeligt og tilgængeligt for at forstå, og forbliver kun for at håbe, at målet er opnået.

Hvad hedder mekanisk arbejde?

Hvad er såkaldt? Hvis der er noget kraft over kroppen, og som følge af handlingen bevæger kroppen, så dette kaldes mekanisk arbejde. I tilgangen ud fra videnskabelig filosofi kan flere yderligere aspekter skelnes her, men artiklen vil blive afsløret i fysik. Mekanisk arbejde er ikke svært, hvis de ord, der er skrevet her, er godt. Men ordet "mekanisk" er normalt ikke skrevet, og alt er reduceret til ordet "arbejde". Men ikke alle arbejde er mekanisk. Her sidder en mand og tænker. Arbejder han? Mentalt ja! Men gør dette mekanisk mekanisk? Ikke. Og hvis en person går? Hvis kroppen bevæger sig under kraftens virkning, så er dette et mekanisk arbejde. Alt er simpelt. Med andre ord udfører kraften på kroppen (mekanisk) arbejde. Og mere: Det er det arbejde, du kan karakterisere resultatet af en bestemt kraft. Så manden går, så visse kræfter (friktion, tyngdekraften osv.) Gør et mekanisk arbejde over en person, og som følge af deres handlinger ændrer en person, at det er hans ophold, med andre ord bevæger sig.

Arbejde som en fysisk værdi svarer til styrke, som virker på kroppen, der er multiplikator af stien, hvilket gjorde kroppen under påvirkning af denne kraft og i den retning, den har angivet. Det kan siges, at det mekaniske arbejde blev lavet, hvis 2 betingelser blev observeret på samme tid: styrken handlede på kroppen, og den bevægede sig i sin retning. Men det blev ikke begået eller ikke opnået, hvis styrken handlede, og kroppen ændrede ikke sin placering i koordinatsystemet. Her er små eksempler, når mekanisk arbejde ikke udføres:

1. Så en person kan indhente en stor sten for at flytte den, men der er ingen magt. Kraften virker på stenen, og den bevæger sig ikke, og arbejdet sker ikke.
2. Kropet bevæger sig i koordinatsystemet, og kraften er lig med nul, eller de kompenseres alle. Dette kan observeres, mens inerti bevægelse.
3. Når den retning, hvor kroppen bevæger sig vinkelret på kraftens virkning. Når toget bevæger sig langs den vandrette linje, gør tyngdekraften ikke sit arbejde.

Afhængigt af visse betingelser er mekanisk arbejde negativt og positivt. Så hvis anvisningerne og kræfterne, og kroppens bevægelse er de samme, så er der et positivt arbejde. Et eksempel på positivt arbejde er effekten af \u200b\u200btyngdekraften på et faldende vandfald. Men hvis bevægelsen og bevægelsesretningen er modsat, sker der således negativt mekanisk arbejde. Et eksempel på en sådan mulighed er luftkuglen og tyngdekraftens styrke, hvilket gør et negativt arbejde. Når kroppen er påvirket af flere kræfter, kaldes et sådant job "den resulterende kraft" arbejde ".

Funktioner af praktisk anvendelse (kinetisk energi)

Gå fra teorien til den praktiske del. Separat skal du tale om mekanisk arbejde og dets brug i fysik. Som mange sandsynligvis huskede, er al kropsenergi opdelt i kinetisk og potentiale. Når objektet er i ligevægtspositionen og ikke bevæger sig overalt, er dens potentielle energi lig med den samlede energi, og kinetikken er lig med nul. Når bevægelsen begynder, begynder den potentielle energi at falde, kinetisk vokser, men i summen er de lig med objektets samlede energi. For et væsentligt punkt defineres kinetisk energi som kraftens arbejde, som accelererede punktet fra nul til værdien af \u200b\u200bH, og i formlen af \u200b\u200bkroppens kinetik er ½ * m * n, hvor m er en masse . For at lære objektets kinetiske energi, der består af en række partikler, er det nødvendigt at finde mængden af \u200b\u200bhele kinetisk partikelenergi, og det vil være kroppens kinetiske energi.

Funktioner af praktisk anvendelse (potentiel energi)

I det tilfælde, hvor alle kræfter, der handler på kroppen, er konservative, og den potentielle energi er lig med den generelle, er arbejdet ikke udført. Dette postulat er kendt som loven om bevarelse af mekanisk energi. Mekanisk energi i et lukket system er konstant i tidsintervallet. Bevarelsesloven er i vid udstrækning brugt til at løse problemer fra klassisk mekanik.

Funktioner af praktisk anvendelse (termodynamik)

I termodynamikken beregnes det arbejde, som gas udfører under ekspansion, på integralet af multiplikation af tryk på volumenet. Denne tilgang gælder ikke kun i tilfælde, hvor der er en nøjagtig volumenfunktion, men også til alle processer, der kan vises i trykplanet / volumenet. Gælder også kendskab til mekanisk arbejde ikke kun for gasser, men også til alt, der kan lægge pres.

Funktioner af praktisk anvendelse i praksis (teoretisk mekanik)

I teoretisk mekanik anses alle ovennævnte egenskaber og formler mere detaljeret, især disse fremspring. Det giver sin definition for forskellige formler til mekanisk arbejde (et eksempel på at bestemme for integreret af rmermer): den grænse, som summen af \u200b\u200balle elementære arbejdsstyrker søger, når delvisheden af \u200b\u200bpartitionen har en tendens til at være nulværdi, kaldes operationen af kraft langs kurven. Sandsynligvis svært? Men intet, med teoretisk mekanik, alt. Ja, og alt mekanisk arbejde, fysik og andre vanskeligheder sluttede. Så vil der kun være eksempler og konklusion.

Mekaniske betjeningsenheder

For at måle arbejdet i Si, JOULEY USES, og GHS bruger ERG:

1. 1 J \u003d 1 kg · m² / s² \u003d 1 n · m
2. 1 erg \u003d 1 g · cm² / s² \u003d 1 DIN · cm
3. 1 erg \u003d 10 -7 j

Eksempler på mekanisk arbejde

For at finde ud af det helt med et sådant koncept som et mekanisk arbejde, skal flere separate eksempler undersøges, hvilket vil overveje det fra sættet, men ikke alle sider:

1. Når en person rejser stenen med sine hænder, så er der et mekanisk arbejde ved hjælp af muskelstyrke af hænderne;
2. Når toget kører langs skinnerne, trækker den kraften af \u200b\u200btrækkraften (elektrisk lokomotiv, diesel lokomotiv osv.);
3. Hvis du tager en pistol og skyder den, så takket være det trykkraft, som pulvergasserne vil skabe, vil der blive foretaget arbejde: Kuglen bevæger sig langs rifle tønde samtidigt med stigningen i selve kuglen;
4. Der er et mekanisk arbejde, og så når friktionskraften virker på kroppen, hvilket tvinger den til at reducere bevægelsen af \u200b\u200bdens bevægelse;
5. Eksemplet beskrevet med kuglerne, når de stiger i den modsatte retning i forhold til tyngdekraften, er også et eksempel på mekanisk arbejde, men archimedes kraft er også gyldig, når styrken af \u200b\u200barkimedes også påføres, når alt er løftes.

Hvad er magt?

Endelig vil jeg røre ved emnet. Arbejdet i den kraft, der udføres i en tidsenhed og kaldes magt. Faktisk er magten en sådan fysisk værdi, der er visning af arbejdsaktionen i forhold til en vis periode, hvor dette arbejde blev udført: m \u003d p / b, hvor m er strøm, p-arbejde, in- tid. Strømenheden i C betegnes i 1 W. Watt svarer til den kraft, der gør et job i en JOULE i et sekund: 1 W \u003d 1J \\ 1C.

Hesten trækker vognen med en del kraft, vi angiver det F.trækkraft. Bedstefar sidder på vognen presser på hende med en del kraft. Betegner det F.tryk. Vognen bevæger sig langs retningen af \u200b\u200bhestens trykkraft (højre), og i retning af bedstefarens trykkraft (ned) bevæger vognen ikke. Derfor siger de i fysik, at F.stød gør arbejde på vognen, og F.trykket virker ikke på vognen.

Så, arbejde med magt over krop eller mekanisk arbejde - fysisk mængde, hvis modul er lig med magtens arbejde på den vej, som kroppen rejste langs retningen af \u200b\u200bdenne krafts:

Til ære for den engelske videnskabsmand, D.Joul, en enhed af mekanisk arbejde blev navngivet 1 JOULE. (Ifølge formlen, 1 J \u003d 1 n · m).

Hvis nogle kraft virker på det pågældende organ, betyder det, at nogle krop handler om det. derfor Arbejde af kraft over kroppen og kroppen arbejder over kroppen - komplette synonymer. Den første krop arbejder dog over det andet og arbejdet i den anden krop over den første er delvise synonymer, da modulerne for disse værker altid er ens, og deres tegn er altid modsatte. Derfor er "±" tegnet til stede i formlen. Lad os diskutere arbejdsskiltene mere detaljeret.

Numeriske værdier af kraft og stier er altid ikke-negative værdier. I modsætning til dem kan mekanisk arbejde have både positive og negative tegn. Hvis kraftens retning falder sammen med retningen af \u200b\u200bkropsbevægelsen, så Kraftens arbejde betragtes som positivt. Hvis kraftens retning er modsat retning af kroppens bevægelse, Kraftens arbejde anser negativ (Tag "-" fra "±" formel). Hvis bevægelsesretningen er vinkelret på kraftens retning, så En sådan kraft udfører ikke arbejde, det vil sige a \u003d 0.

Overvej tre illustrationer af tre aspekter af mekanisk arbejde.

Udviklingen af \u200b\u200barbejdet kan se anderledes ud fra synspunkterne for forskellige observatører. Overvej et eksempel: En pige rider i en elevator op. Gør det mekanisk arbejde? Pigen kan kun arbejde på de organer, der handler med magt. En sådan krop er kun én ting - elevatorens hytte, som pigen presser sin vægt på gulvet. Nu skal vi finde ud af, om kabinen passerer en eller anden måde. Overvej to muligheder: med en fast og bevægende observatør.

Lad først observatørens dreng sidder på jorden. I forhold til det bevæger elevatorkabinen op og passerer en vis vej. Vægten af \u200b\u200bpigen er rettet mod den modsatte side - ned, derfor udfører pigen over kabinen negativt mekanisk arbejde: EN.jomfru< 0. Вообразим, что мальчик-наблюдатель пересел внутрь кабины движущегося лифта. Как и ранее, вес девочки действует на пол кабины. Но теперь по отношению к такому наблюдателю кабина лифта не движется. Поэтому с точки зрения наблюдателя в кабине лифта девочка не совершает механическую работу: EN.dev \u003d 0.