Kerja dalam fizik ialah nilai yang ditemui dengan mendarab modul daya yang menggerakkan jasad dengan jarak yang telah digerakkan. Dalam artikel itu, kami akan mempertimbangkan secara terperinci situasi apabila badan bergerak dan kekal tidak bergerak. Mari belajar formula kerja dan unit ukurannya.
Pasukan yang bertindak pada badan
Mari bayangkan kita mempunyai seutas benang di mana badan digantung. Dari sisi benang, daya keanjalan benang bertindak ke atasnya, mari kita nyatakan F. Badan tidak bergerak, katakan kita melekatkan benang pada tripod. Adakah perlu melakukan sesuatu untuk mengekalkan keadaan ini selama-lamanya? Tidak. Walaupun terdapat daya yang bertindak pada badan, ia tidak bergerak.
Bekerja dalam fizik - apakah itu? Sebelum menjawab soalan ini, pertimbangkan situasinya. Katakan jasad sedang bergerak, tetapi tiada daya yang bertindak ke atasnya. Sebagai contoh, jika ia adalah bola di angkasa lepas jauh, jauh dari semua bintang dan galaksi. Maka daya tarikan mereka akan diabaikan. Lukis gambar rajah.
Badan telah bergerak pada jarak tertentu s, tetapi tiada daya (F=0). Adakah perlumengambil sebarang tindakan untuk memastikan badan bergerak? Tidak. Negeri ini boleh dikekalkan selama-lamanya. Ini adalah gerakan rectilinear seragam tanpa ketiadaan daya yang bertindak ke atas badan.
Menghasilkan kerja mekanikal secara paksa
Dan kini keadaan pada asasnya berbeza. Kami akan menaikkan bola yang sama. Daya bertindak ke atasnya, ia dikenakan pada badan dari sisi tali. Kami menandakan jumlah pergerakan bola dengan huruf s, dan daya - F. Adakah bola itu sendiri akan naik? Tidak, ada sesuatu yang perlu mengangkatnya. Sebagai contoh, motor elektrik mesti berfungsi di suatu tempat. Tetapi agar ia berfungsi, air mesti jatuh dari empangan, yang membawa kepada putaran turbin yang mana penjana disambungkan. Melalui talian kuasa, tenaga mesti dihantar ke enjin, dan ia mesti berfungsi dan mengangkat beban. Maksudnya, pergerakan itu tidak dapat direalisasikan dengan sendirinya.
Ahli fizik mengatakan bahawa dalam dua kes pertama daya tidak melakukan kerja mekanikal. Dalam kes ketiga, kerja selesai. Apakah ia dihasilkan? Force F. Dalam fizik, kerja ialah kuantiti. Dan jika ya, maka ia boleh berubah naik dan turun. Adalah mudah untuk meneka bahawa jika daya bertambah dan jasad digerakkan pada jarak yang sama, maka kerja daya ini akan menjadi lebih besar. Bagaimanakah kekuatan boleh ditingkatkan? Sebagai contoh, mengambil bola adalah dua kali lebih sukar. Kemudian kerja akan berganda. Oleh itu, kerja yang dilakukan oleh daya adalah berkadar dengan magnitud daya. Ini adalah undang-undang.
Formula kerja mekanikal
Mari bayangkan bahawa kita perlu menaikkan bola yang sama bukan sebanyak 50 cm, tetapi sebanyak 100 cm.lakukan kerja untuk mengangkatnya terlebih dahulu ke separuh pertama jarak, dan kemudian ke yang kedua. Setiap kali kerja yang sama akan dilakukan, tetapi jumlah kerja akan menjadi dua kali lebih banyak. Ini bermakna kerja adalah berkadar terus dengan jarak yang dilalui oleh badan. Oleh itu, ahli fizik bersetuju untuk menandakan nilai Fs dengan huruf A dan memanggilnya sebagai kerja daya. Ungkapan Fs akan berkadar terus dengan daya dan anjakan badan.
A=Fs ialah formula untuk bekerja dalam fizik. A ialah nilai daya yang diingini yang dikenakan pada jasad, dan s ialah laluan yang dilalui oleh jasad itu. Walau bagaimanapun, terdapat situasi apabila daya dikenakan pada badan, tetapi ia tidak bergerak. Dalam kes ketiga kami, badan bergerak ke arah yang sama seperti daya dikenakan. Oleh itu, adalah lebih tepat untuk mengatakan bahawa s ialah anjakan badan ke arah daya. Mari kita rumuskan definisi: kerja dalam fizik ialah nilai yang sama dengan hasil darab modulus daya dan sesaran jasad ke arah daya.
Unit ukuran
Mari kita lihat formula penentu A=Fs. [A]=Nm=J. N ialah newton, J ialah joule. Bagaimana untuk memahami apa itu 1 joule? Mari kita lukis rajah yang menunjukkan daya melakukan kerja sebanyak satu joule.
Rajah menunjukkan kedudukan awal dan akhir badan. Kami mengalihkannya ke jarak 1 m. Apabila bergerak, daya satu newton dikenakan pada badan. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. Iaitu, satu joule ialah kerja yang dilakukan oleh daya satu newton apabila jasad bergerak pada jarak 1 m ke arah daya.
Satu joule ialah jumlah kerja yang kecil. Untuk meningkatkan1 kg berat setiap 10 cm, anda perlu melakukan kerja dalam 1 joule. Untuk menaikkannya ke ketinggian meter, anda perlu melakukan kerja 10 joule. Jika kita bercakap tentang kerja kren, mereka mengangkat tan sebanyak berpuluh-puluh meter. Oleh itu, unit ukuran kerja lain juga digunakan: kilojoule, megajoule, dsb. 1 kJ=1000 J, 1 MJ=10 ^ 6 J. Tangan jam dinding digerakkan oleh motor. Ia berfungsi kurang daripada satu joule. Ia diukur dalam milijoule. 1 mJ=0.001 J. Terdapat juga microjoule. 1 μJ=110^-6 J.
