Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.1: Вступ

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    74753

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Вступ до праці та енергетики

    Робота - це енергія, пов'язана з дією сили.

    цілі навчання

    • Опишіть взаємозв'язок між роботою, енергією та силою

    Робота, виконана на системі постійною силою, є добутком складової сили у напрямку руху на відстань, через яку діє сила. Для одностороннього руху в одному вимірі це виражається у вигляді рівняння як\(\mathrm{W=Fd \cos θ}\), де W - робота, F - величина сили на системі, d - величина зміщення системи, а θ - кут між вектором сили F і вектором зміщення d.

    Робота, сила та енергія: Біологія корисна.

    Візьмемо цей приклад роботи в дії з: (A) Робота, виконана силою F на цій газонокосарці\(\mathrm{W=Fd \cos θ}\). Зверніть увагу, що\(\mathrm{W=Fd \cos θ}\) є складовою сили у напрямку руху. (Б) Людина, що тримає портфель, не працює на ньому, тому що немає руху. Жодна енергія не передається на портфель або з нього. (C) Людина, що рухає портфель горизонтально з постійною швидкістю, не працює на ньому, і не передає йому ніякої енергії. (D) Робота проводиться на портфелі шляхом перенесення його вгору по сходах з постійною швидкістю, тому що в напрямку руху обов'язково присутній складова сили F. Енергія передається на портфель і може, в свою чергу, використовуватися для виконання роботи. (E) Коли портфель опущений, енергія передається з портфеля і в електрогенератор. Тут робота, виконана на портфелі генератором, негативна, видаляючи енергію з портфеля, тому що F і d знаходяться в протилежних напрямках.

    зображення

    Приклади роботи: Так співіснують і діють незавершені роботи та енергія. Робота - це енергія, пов'язана з дією сили.

    У фізиці кажуть, що сила робить роботу, коли вона діє на тіло так, що відбувається зміщення точки прикладання, хоч і невеликої, у напрямку сили. Таким чином, сила працює, коли відбувається рух під дією сили. Робота, виконана постійною силою величини F на точку, яка рухається на відстань d в напрямку сили, є твором:

    \[\mathrm{W=Fd}\]

    Наприклад, якщо сила 10 ньютон (F = 10 N) діє уздовж точки, яка рухається на два метри (d = 2 м), то вона робить роботу W = (10 N) (2 м) = 20 Н м = 20 Дж. Це приблизно робота, виконана з підняття 1 кг ваги з землі на голову людини проти сили тяжіння. Зверніть увагу, що робота подвоюється або підняттям удвічі більшої ваги на тій же відстані, або підняттям тієї ж ваги в два рази більше відстані.

    Робота тісно пов'язана з енергією. Збереження енергії говорить про те, що зміна загальної внутрішньої енергії системи дорівнює додаванню тепла мінус робота, виконана системою (див. Перший закон термодинаміки, і):

    зображення

    бейсбол глечик: бейсбольний глечик робить роботу на бейсбол, кидаючи м'яч на деяку силу, F, на деякій відстані d, який для середнього бейсбольного поля, становить близько 60 футів.

    \[\mathrm{δE=δQ−δW}\]

    Також з другого закону Ньютона для жорстких тіл можна показати, що робота над об'єктом дорівнює зміні кінетичної енергії цього об'єкта:

    \[\mathrm{W=ΔKE}\]

    Робота сил, породжених потенційною функцією, відома як потенційна енергія, а сили, як кажуть, консервативні. Тому робота над об'єктом, що рухається в консервативному силовому полі, дорівнює мінус зміни потенційної енергії об'єкта:

    \[\mathrm{W=−ΔPE}\]

    Це показує, що робота - це енергія, пов'язана з дією сили, і так має фізичні розміри та одиниці енергії.

    Ключові моменти

    • Робота - це передача енергії силою, що діє на об'єкт у міру його зміщення.
    • Робота, виконана силою, дорівнює нулю, якщо зміщення або дорівнює нулю, або перпендикулярно силі.
    • Виконана робота позитивна, якщо сила і зміщення мають однаковий напрямок, а виконана робота негативна, якщо вони мають протилежний напрямок.

    Ключові умови

    • енергія: величина, яка позначає здатність виконувати роботу і вимірюється в одиниці виміру маси × відстані²/час² (мл²/Т²) або еквіваленті.

    ЛІЦЕНЗІЇ ТА АВТОРСТВА

    CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ КОНТЕНТ, РАНІШЕ ДІЛИВСЯ

    CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ ВМІСТ, СПЕЦИФІЧНА АТРИБУЦІЯ