Unit ialah newton per meter dan newton per meter persegi. Contoh tugasan

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Unit ukuran dalam fizik memainkan peranan penting dalam menyelesaikan masalah praktikal. Terima kasih kepada mereka, adalah mungkin untuk menentukan ketepatan hasil yang diperoleh dan memahami nilai kuantitatifnya berbanding dengan piawaian yang diketahui. Mari kita pertimbangkan dalam artikel apakah kuantiti fizik dengan unit ukuran newton per meter.

Newton ialah unit daya

Setiap pelajar tahu siapa Isaac Newton dan apakah sumbangan yang dia berikan kepada pembangunan mekanik klasik. Dengan kepastian mutlak, kita boleh mengatakan bahawa dinamik, sebagai cabang fizik yang mengkaji daya, dibina sepenuhnya berdasarkan undang-undang saintis Inggeris yang hebat. Oleh itu, masyarakat antarabangsa memutuskan untuk memanggil unit daya sebagai Newton (N). Satu newton ialah daya yang, bertindak ke atas jasad seberat 1 kilogram, memberitahunya pecutan 1 m/s2.

Newton ialah unit utama daya dalam apa jua bentuk. Walau bagaimanapun, ia bukan salah satu daripada tujuh unit asas sistem SI antarabangsa. Seperti yang berlakuberkata, ia ditakrifkan melalui 3 konsep asas lain - satu kilogram (ukuran jisim), satu meter (ukuran jarak dalam ruang) dan satu saat (ukuran masa).

Apakah newton setiap meter?

Selepas membiasakan diri dengan konsep "newton" sebagai unit ukuran daya, mari kembali ke topik artikel. Apakah nilai newton yang didarab dengan meter? Bagi mereka yang tidak dapat menjawab soalan yang dikemukakan dengan segera, mari tulis operasi ini dalam bentuk matematik:

A=Fl

Jika, akibat daya F, jasad bergerak pada jarak l, maka hasil darab kuantiti fizik ini akan memberikan kerja yang dilakukan oleh daya sepanjang arah pergerakan.

Kerja ialah ciri tenaga, ia diukur dalam joule (J). Satu joule, mengikut definisi kerja, ialah tenaga yang akan dikeluarkan oleh daya 1 newton apabila menggerakkan jasad 1 meter.

Bergantung kepada proses fizikal, kerja yang dibelanjakan untuk badan bergerak boleh ditukar kepada pelbagai jenis tenaga. Sebagai contoh, jika kren pembinaan mengangkat papak konkrit, maka tenaga potensinya dalam medan graviti meningkat. Contoh lain: orang, menggunakan daya yang berterusan, menolak kereta untuk beberapa waktu. Sebahagian daripada kerja yang dibelanjakan digunakan untuk mengatasi daya geseran bergolek dan, akibatnya, masuk ke dalam tenaga haba, sebahagian lagi digunakan untuk meningkatkan tenaga kinetik kenderaan.

Jadi newton per meter ialah unit kerja yang dipanggil joule.

Momenkekuatan

Selain kerja, unit ini juga digunakan untuk mengukur momen daya. Yang terakhir diterangkan dengan formula yang sama seperti kerja, bagaimanapun, daya dalam kes ini diarahkan pada beberapa sudut ke vektor l, iaitu jarak dari titik penggunaan daya ke paksi putaran.

Walaupun fakta bahawa momen daya digambarkan dalam unit kerja, ia tidak begitu. Ia juga dipanggil tork, kerana ia menunjukkan keupayaan daya luaran untuk memutarkan sistem di sekeliling paksi dan memberikannya beberapa pecutan sudut. Jika momen daya didarab dengan sudut putaran dalam radian, maka kita mendapat kerja. Unit ukuran tidak akan berubah.

Unit tekanan

Sebagai sebahagian daripada topik artikel, kami juga akan mempertimbangkan cara tekanan diukur dalam fizik. Orang yang menggemari sains ini akan cepat memberikan jawapan yang betul, menamakan pascal sebagai unit untuk mengukur tekanan dalam SI. Dalam masalah dan dalam amalan, unit tekanan lain sering ditemui, yang mudah digunakan dalam setiap kes tertentu. Jadi, meluas: atmosfera, torr atau milimeter merkuri dan bar. Setiap daripadanya diterjemahkan secara unik ke dalam Pascal, menggunakan faktor penukaran yang sesuai.

Kami menganggap tekanan dalam skop artikel ini kerana ia berkait rapat dengan paksaan. Secara takrif, tekanan ialah kuantiti yang sama dengan nisbah daya yang bertindak berserenjang dengan permukaan dengan luas permukaan ini, iaitu:

P=F / S

Daripada kesamarataan ini kita mendapat unitukur newton setiap meter persegi (N/m²). Nilai 1 N/m^{2dipanggil pascal sempena ahli fizik Perancis Blaise Pascal, yang mereka bentuk barometer dan mengukur tekanan atmosfera pada ketinggian berbeza berbanding paras laut.}

Satu pascal ialah jumlah tekanan yang sangat kecil. Nilainya boleh dibayangkan jika kita mengambil 100 mililiter air suling dan mengagihkannya di kawasan seluas 1 meter persegi. Sebagai contoh, ambil perhatian bahawa tekanan atmosfera pada paras laut adalah lebih kurang 100,000 pascal.

Demi kesempurnaan, kami perhatikan bahawa kuantiti dengan unit ukuran newton didarab dengan meter persegi tidak wujud dalam fizik.

Contoh masalah

Adalah perlu untuk menentukan kerja yang dilakukan oleh graviti jika jasad jatuh dari ketinggian tertentu ke permukaan bumi dalam masa 5 saat. Ambil berat badan sama dengan satu kilogram.

Graviti boleh dikira menggunakan formula:

F=mg=19, 81=9, 81 H

Untuk menentukan ketinggian dari mana badan jatuh, anda harus menggunakan formula untuk pergerakan dipercepat secara seragam tanpa kelajuan awal:

h=gt² / 2=9.815^{2 / 2=122.625 m}

Untuk menyelesaikan kerja dengan graviti, darabkan F dan h:

A=Fh=9.81122.625 ≈ 1203 J

Graviti telah melakukan kerja positif kira-kira 1200 newton setiap meter, atau 1.2 kilojoule.