Ishni qanday hisoblash kerak

Fizikada "ish" kundalik nutqdagi kabi boshqa ta'rifga ega. Xususan, "ish" atamasi jismoniy kuch ob'ektni harakatga keltirganda ishlatiladi. Umuman olganda, agar kuchli bir narsa ob'ektni juda uzoqqa siljitsa, juda ko'p ish olib boriladi va agar kuch oz bo'lsa yoki ob'ekt juda uzoqqa harakat qilmasa, ozgina ish bajariladi. Kuchni formula bilan hisoblash mumkin Ish = F × D × kosinus (θ) , bu erda F = kuch (nyutonlarda), D = joy almashtirish (metrda) va θ = kuch vektori va harakat yo'nalishi o'rtasidagi burchak.

Bir o'lchovda ish topish

Bir o'lchovda ish topish
Kuch vektori va harakat yo'nalishini toping. Boshlash uchun, avval ob'ektning qaysi yo'nalishda harakat qilayotganini va qaysi kuch qo'llanilayotganini aniqlash kerak. Shuni yodda tutingki, jismlar har doim ularga qo'llaniladigan kuchga qarab harakat qilmaydilar - masalan, agar siz kichik vagonni dastasi bilan tortib olsangiz, siz diagonali kuch ishlatayapsiz (agar siz vagondan uzunroq deb hisoblasangiz) oldinga siljitish. Biroq, ushbu bo'limda biz kuch va ob'ektni boshqa joyga ko'chirish bilan bog'liq vaziyatlarni ko'rib chiqamiz bir xil yo'nalishga ega. Bu narsalarni qachon topish kerakligi haqida ma'lumot olish uchun bir xil yo'nalishga ega, pastga qarang.
  • Ushbu jarayonni tushunish oson bo'lishi uchun keling, misol muammosini ko'rib chiqaylik. Aytaylik, o'yinchoqli poezd vagonini poezd uning oldidan to'g'ridan-to'g'ri oldinga surmoqda. Bunday holda, kuch vektori ham, poezdning harakat yo'nalishi ham bir xil - oldinga. Keyingi bir necha bosqichda biz ushbu ma'lumotdan ob'ektda bajarilgan ishlarni topishda yordam beramiz.
Bir o'lchovda ish topish
Ob'ektingizning joyini toping. Ish formulasi uchun zarur bo'lgan birinchi o'zgaruvchini, D yoki boshqa joyni topish odatda oson. O'chirish - bu kuchning ob'ektni boshlang'ich pozitsiyasidan siljishiga olib kelgan masofa. Akademik muammolarda, bu ma'lumot odatda berilgan yoki boshqa muammolardan olinishi mumkin. Haqiqiy hayotda, joy almashtirishni topish uchun qilishingiz kerak bo'lgan narsa - bu ob'ektni bosib o'tadigan masofani o'lchash.
  • E'tibor bering, masofa o'lchovlari ish formulasi uchun metrlarda bo'lishi kerak.
  • Bizning o'yinchoq poezdimiz misolida aytaylik, biz poezdda bajarilgan ishni yo'l bo'ylab sayohat qilyapmiz. Agar u ma'lum bir nuqtadan boshlanib, yo'ldan 2 metr (6,6 fut) balandlikda joylashgan bo'lsa, formuladagi "D" qiymati uchun biz 2 metr (6,6 fut) dan foydalanishimiz mumkin.
Bir o'lchovda ish topish
Jismdagi kuchni toping. Keyinchalik, ob'ektni harakatlantirish uchun ishlatiladigan kuchning kattaligini toping. Bu kuchning "kuchi" ning o'lchovidir - uning kattaligi qanchalik katta bo'lsa, u jismni itarish va uni tezlashtiradi. [1] Agar kuchning kattaligi ta'minlanmasa, u F = M × A formulasi bilan harakatning massasi va tezlashmasidan kelib chiqadi (agar u erda boshqa qarama-qarshi kuchlar mavjud emas deb faraz qilsak). [2]
  • Shuni esda tutingki, kuch o'lchovlari ish formulasi uchun nyutonda bo'lishi kerak.
  • Bizning misolimizda aytaylik, biz kuchning kattaligini bilmaymiz. Ammo, aytaylik, o'yinchoq poezdining massasi 0,5 kilogrammni tashkil etadi va kuch uni tezligini 0.7 metr / soniya2 ga tezlashtiradi. Bunday holda, kattalikni M × A = 0.5 × 0.7 = 0.35 Nyutonni ko'paytirish orqali topamiz.
Bir o'lchovda ish topish
Ko'paytirish uchun kuch × Masofa. O'zingizning narsangizga ta'sir qiladigan kuchning kattaligini va uning qanday harakatlanganligini bilganingizdan so'ng, qolganlari oson. Ish uchun o'zingizning qiymatingizni olish uchun ushbu ikki qiymatni bir-biringiz bilan ko'paytiring.
  • Bizning misol muammoni hal qilish vaqti keldi. 0.35 nyuton kuchining qiymati va 2 metr (6,6 fut) joyni almashtirish qiymati bilan bizning javobimiz bitta ko'paytirish muammosi uzoqroq: 0.35 × 2 = 0.7 joul.
  • Ehtimol siz tanishgan formulada formulaga qo'shimcha qism mavjud: Kosin (θ). Yuqorida muhokama qilinganidek, ushbu misolda kuch va harakat yo'nalishi bir xil yo'nalishda. Bu ularning orasidagi burchak 0o ekanligini anglatadi. Kosinus (0) = 1 bo'lganligi sababli, uni qo'shishimiz shart emas - biz shunchaki 1 ga ko'paymoqdamiz.
Bir o'lchovda ish topish
Javobingizni joulga yozing. Fizikada ish uchun qiymatlar (va boshqa bir qator miqdorlar) deyarli har doim joullar deb nomlangan o'lchov birligida beriladi. Bitta joul bir metrdan ortiq kuchga ega bo'lgan yangi kuch yoki boshqa so'z bilan aytganda bitta nyuton × metr deb aniqlanadi. [3] Bu mantiqiydir - siz masofa vaqtini ko'paytirayotganingiz sababli, olingan javob sizning kuchingiz va masofa miqdorlarini ko'paytirishga teng keladigan o'lchov birligiga ega bo'lishi mantiqan to'g'ri.
  • E'tibor bering, joullar ham muqobil ravishda aniqlanadi - bir vatt quvvatni bir soniya davomida nurlantiradi. [4] X Tadqiqot manbasi Quvvat va uning ishlashga bo'lgan munosabati haqida batafsilroq ma'lumot olish uchun quyida qarang.

Burchli kuch bilan ish topish

Burchli kuch bilan ish topish
Odatdagidek kuch va joyni toping. Yuqorida, biz ob'ekt unga nisbatan qo'llaniladigan kuch yo'nalishi bo'yicha harakatlanadigan ish muammolarini hal qildik. Aslida, bu har doim ham shunday emas. Agar kuch va jismning harakati ikki xil yo'nalishda bo'lsa, ushbu ikki yo'nalish orasidagi farq aniq natijaga erishish uchun tenglamaga kiritilishi kerak. Boshlash uchun, odatdagidek, kuchning kattaligini va ob'ektning siljishini toping.
  • Keling, boshqa bir misol muammosini ko'rib chiqaylik. Bunday holda, biz yuqoridagi misol muammosidagi kabi o'yinchoq poezdini oldinga siljitayapmiz deylik, lekin bu safar biz aslida diagonal burchak ostida yuqoriga qarab harakatlanmoqdamiz. Keyingi bosqichda biz buni hisobga olamiz, ammo hozircha biz asosiy narsalarga rioya qilamiz: poezdning joydan chiqishi va unga ta'sir qiladigan kuchning kattaligi. Bizning maqsadlarimizga ko'ra, kuch 10 nyutonga teng va u oldingidek 2 metr (6,6 fut) oldinga siljigan deb aytaylik.
Burchli kuch bilan ish topish
Kuch vektori va siljish orasidagi burchakni toping. Yuqoridagi misollardan farqli o'laroq, jismning harakatidan boshqa yo'nalishda bo'lgan kuch bilan bu ikki yo'nalish orasidagi farqni ular orasidagi burchak shaklida topish kerak. Agar bu ma'lumotlar sizga taqdim etilmagan bo'lsa, uni o'zingiz o'lchashingiz yoki muammodagi boshqa ma'lumotlardan chiqarib tashlashingiz kerak bo'lishi mumkin.
  • Bizning misolimiz muammosida, deylik, kuch gorizontaldan 60o balandlikda qo'llaniladi. Agar poezd hali ham to'g'ridan-to'g'ri oldinga siljiydigan bo'lsa (ya'ni gorizontal holatda), kuch vektori va poezdning harakati o'rtasidagi burchak 60o ga teng.
Burchli kuch bilan ish topish
Kuch qo'shing × Masofa × Kosinus ((). Ob'ektning siljishini, unga ta'sir etuvchi kuchning kattaligini va kuch vektori va uning harakati o'rtasidagi burchakni bilganingizdan so'ng, hal qilish burchakka e'tibor bermasdan deyarli oson. Burchaklar kosinusini olish kifoya (bu ilmiy hisoblashni talab qilishi mumkin) va javobingizni joulda topish uchun uni kuch va joy almashtirish orqali ko'paytiring.
  • Keling, bizning misolimiz muammosini hal qilaylik. Kalkulyator yordamida 60o ning kosinasi 1/2 ga tengligini topamiz. Buni formulaga ulab, biz quyidagicha echishimiz mumkin: 10 nyuton × 2 metr (6,6 fut) × 1/2 = 10 dyuym.

Ish qiymatidan foydalanish

Ish qiymatidan foydalanish
Masofani, kuchni yoki burchagingizni hal qilish uchun formulani teskari yo'naltiring. Yuqorida keltirilgan ish formulasi emas ish topish uchun foydalidir - ish uchun o'zingizning qadringizni bilsangiz, tenglamadagi har qanday o'zgaruvchini topish uchun ham foydalidir. Bunday hollarda, izlayotgan o'zgaruvchini ajratib oling va asosiy algebra qoidalariga muvofiq eching.
  • Masalan, aytaylik, bizning poezdimiz 86,6 joule ish bajarish uchun 5 metr (16.4 fut) masofada diagonali burchak ostida 20 ta yangi kuch bilan tortilmoqda. Ammo biz kuch vektorining burchagini bilmaymiz. Burchakni echish uchun biz shunchaki o'zgaruvchini ajratib olamiz va quyidagicha echamiz: 86.6 = 20 × 5 × Kosin (θ) 86.6 / 100 = Kosin (θ) Arccos (0.866) = θ = 30o
Ish qiymatidan foydalanish
Quvvatni topish uchun harakatda sarflangan vaqtga ajrating. Fizikada ish "kuch" deb nomlangan boshqa o'lchov turi bilan chambarchas bog'liq. Quvvat bu shunchaki vaqt o'tishi bilan muayyan tizimda ishlaydigan tezlikni hisoblash usulidir. Shunday qilib, kuchni topish uchun ob'ektni boshqa joyga ko'chirish uchun ishlatiladigan ishni vaqtni ajratishga sarflash kerak. Quvvat o'lchovlari birlik vattlari bilan belgilanadi (ular soniyasiga joulga teng). [5]
  • Masalan, masalan, yuqoridagi bosqichdagi muammo uchun, poezd 5 metr yurishga 12 soniya vaqt kerak bo'lgan deylik. Bu holda biz qilishimiz kerak bo'lgan narsa bu 5 metrni (86,6 joul) 12 sekundga o'tkazish uchun qilingan kuchni olish uchun javobimizni topish: 86,6 / 12 = '7,22 vatt.
Ish qiymatidan foydalanish
Tizimda mexanik energiyani topish uchun TMEi + Wnc = TMEf formulasidan foydalaning. Ish tizimda saqlanadigan energiyani topish uchun ham ishlatilishi mumkin. Yuqoridagi formulada TME = tizim ichidagi umumiy mexanik energiya, TME = tizim ichidagi umumiy mexanik energiya va Vt = konservativ bo'lmagan kuchlar tufayli tizimda bajarilgan ish. [6] . Ushbu formulada, agar harakat harakat yo'nalishi bilan itarilsa, u ijobiy, agar unga qarshi tursa, u salbiy. E'tibor bering, ikkala energiya o'zgaruvchisini (½) mv formulasi bilan topish mumkin bu erda m = massa va v = hajm.
  • Masalan, yuqoridagi ikki bosqichdagi masalaning muammosi uchun, aytaylik, poezd dastlab jami mexanik energiyaga 100 jouldan iborat bo'lgan. Muammoning kuchi poezdni allaqachon harakatlanayotgan yo'nalishga tortgani sababli, bu ijobiydir. Bunday holda, poezdning yakuniy energiyasi TMEi + Wnc = 100 + 86.6 = 186.6 jouldir.
  • Esda tutingki, konservativ bo'lmagan kuchlar - bu ob'ektning tezlashishiga ta'sir qiladigan kuchi ob'ekt tomonidan qabul qilingan yo'lga bog'liq bo'lgan kuchlar. Ishqalanish yaxshi misoldir - qisqa va to'g'ridan-to'g'ri yo'l orqali surilgan ob'ekt qisqa vaqt davomida ishqalanish ta'sirini sezadi, shu bilan bir xil yo'nalishda uzoq va uzoq yo'l bosib o'tilgan ob'ekt umuman ishqalanishni his qiladi.
Qanday qilib tortishish kuchiga qarshi ishlarni topa olaman?
20 N blokni ishqalanmagan nishabning pastki qismiga qo'ying. Nishabning tepasiga qadar tortishishlarga qarshi ish olib borilishi kerak. A = 4,0 m, b = 3 m.
4 kg jism 5,6 N doimiy kuch ta'sirida 7,9 m masofani bosib o'tadi. Ob'ektda qancha ish bajariladi?
Fizikada, ish = kuch x masofa, shuning uchun 5,6 N marta 7.9 m = 44,24 joul.
Massasi 80kg jism 5,0 m masofadan vertikal ravishda ko'tarilsa, bajarilgan ishni qanday hisoblayman?
Ish joyni o'zgartiradigan kuchga teng, ya'ni bu erda ish 40 jouldan iborat bo'ladi.
500 grammli qutichani gorizontal poldan 400 sm gorizontal masofani doimiy m / s tezlik bilan siljitish uchun 2,0 N kuch bilan bajarilgan ishlarni hisoblang (0,5 m / s tezlik bilan).
Bajarilgan ish massa yoki tezlikka bog'liq bo'lmagan x masofa. Biz masofa 4 m ekanligini bilamiz, shuning uchun bizga faqat kuch kerak. Trigonometriya yordamida gorizontal komponentni toping, u 2cos (30 daraja) = sqrt (3) nyuton. Shunday qilib, javob kvrt (3) x 4 = 6.92 joul. Siz nega biz W = Fs tenglamasiga 2 ta yangi sonni kiritmaganligimizni so'rashingiz mumkin. Buning sababi shundan iboratki, quti ushbu kuch yo'nalishi bo'yicha harakatlanmadi.
Xaridor savatchani 33.0N kuch bilan 8.25m masofaga itarishda 110.0 J ish qiladi. Er erga nisbatan kuch qaysi burchak ostida qo'llaniladi?
66.17 daraja. Gorizontal komponentani 110 / 8.25 = 40/3 Nyutonlar yordamida bajarishingiz mumkin. Keyin trigonometriya yordamida siz erdan ko'tarilish burchagini hisoblashingiz mumkin.
Faqat og'irlik va joy almashtirish berilgan bo'lsa, qanday qilib ishimni hisoblayman?
Og'irlik kuch bilan bir xil, shuning uchun siz qilishingiz kerak bo'lgan narsa bu og'irlikni joyidan ko'paytirishdir.
Vaqtni, tezlikni, bo'yni va vaznni bilsam, bajarilgan ishni qanday hisoblayman?
Agar vazn va tezlik tezligini bilsam, qanday qilib ishimni hisoblayman?
Agar muammoni hal qilishga muvaffaq bo'lsangiz, tabassum va o'zingizni orqa tomondan silang!
Iloji boricha ko'p muammolarni hal qiling, bu aniq tushunchani ta'minlaydi.
Mashq qilishni davom eting , va agar birinchi bo'lib muvaffaqiyat qozona olmasangiz, yana urinib ko'ring.
Ish haqida quyidagi fikrlarni bilib oling:
  • Biror kuch tomonidan qilingan ishlar ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. (Bu ma'noda ijobiy yoki salbiy atamalar kundalik ma'nolarni emas, balki ularning matematik ma'nolarini ham anglatadi.)
  • Agar kuch joyni o'zgartirish yo'nalishiga qarama-qarshi harakat qilsa, bajarilgan ish salbiy bo'ladi.
  • Kuch kuchlanish joyida bo'lganda bajarilgan ishlar ijobiy bo'ladi.
punctul.com © 2020