Delo v fiziki je vrednost, ki jo najdemo tako, da modul sile, ki premika telo, pomnožimo z razdaljo, ki jo je premaknilo. V članku bomo podrobno obravnavali situacije, ko se telo premika in ostane negibno. Naučimo se formule dela in njenih merskih enot.
Sile, ki delujejo na telo
Predstavljajmo si, da imamo nit, na kateri je obešeno telo. S strani niti nanjo deluje elastična sila niti, označimo jo F. Telo je negibno, recimo, da smo nit pritrdili na stojalo. Ali je treba kaj narediti, da bi to stanje ohranili za nedoločen čas? št. Čeprav na telo deluje sila, se ne premakne.
Delo v fiziki - kaj je to? Preden odgovorite na to vprašanje, razmislite o situaciji. Recimo, da se telo premika, vendar nanj ne delujejo nobene sile. Na primer, če je žoga v daljnem vesolju, daleč od vseh zvezd in galaksij. Potem bo sila njihove privlačnosti zanemarljiva. Nariši diagram.
Telo se je premaknilo za določeno razdaljo s, vendar ni sile (F=0). Ali je potrebnoukrepati, da se telo giblje? št. To stanje je mogoče vzdrževati neomejeno. To je enakomerno pravokotno gibanje brez sil, ki delujejo na telo.
Mehansko delo s silo
In zdaj je situacija bistveno drugačna. Dvignili bomo isto žogo. Nanjo deluje sila, ki se nanese na telo s strani vrvi. Količino gibanja krogle označujemo s črko s, silo pa - F. Ali se bo žogica sama dvignila? Ne, nekaj ga mora dvigniti. Na primer, nekje mora delovati električni motor. A da bi deloval, mora voda pasti z jezu, kar vodi v vrtenje turbine, na katero je priključen generator. Preko daljnovoda se mora energija prenašati na motor, ta pa mora delovati in dvigovati breme. To pomeni, da gibanja ni mogoče realizirati samo od sebe.
Fiziki pravijo, da v prvih dveh primerih sila ne opravi mehanskega dela. V tretjem primeru je delo opravljeno. Kaj ga proizvaja? Sila F. V fiziki je delo količina. In če je tako, potem se lahko spreminja navzgor in navzdol. Preprosto je uganiti, da če se sila poveča in se telo premakne na enako razdaljo, bo delo te sile večje. Kako lahko povečate moč? Na primer, vzeti žogo je dvakrat težje. Potem se bo delo podvojilo. Zato je delo, ki ga opravi sila, sorazmerno z velikostjo sile. To je zakon.
formula za mehansko delo
Predstavljajmo si, da moramo isto žogo dvigniti ne za 50 cm, ampak za 100 cm.opravite delo, da ga dvignete najprej na prvo polovico razdalje, nato pa na drugo. Vsakič bo opravljeno enako delo, vendar bo skupnega dela dvakrat več. To pomeni, da je delo premosorazmerno razdalji, ki jo prepotuje telo. Zato so se fiziki dogovorili, da bodo vrednost Fs označili s črko A in jo imenovali delo sile. Izraz Fs bo premosorazmeren s silo in premikom telesa.
A=Fs je formula za delo v fiziki. A je želena vrednost sile, ki deluje na telo, s pa pot, ki jo prepotuje telo. Vendar pa obstajajo situacije, ko na telo deluje sila, vendar se ne premakne. V našem tretjem primeru se telo premika v isti smeri, kot deluje sila. Zato bi bilo natančneje reči, da je s premik telesa v smeri sile. Formulirajmo definicijo: delo v fiziki je vrednost, enaka zmnožku modula sile in premika telesa v smeri sile.
Merske enote
Poglejmo definirano formulo A=Fs. [A]=Nm=J. N je newtoni, J je joul. Kako razumeti, kaj je 1 joul? Narišimo diagram, ki prikazuje silo, ki opravlja delo enega joula.
Slika prikazuje začetni in končni položaj telesa. Premaknili smo ga na razdaljo 1 m. Pri premikanju smo na telo delovali s silo enega newtona. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. To pomeni, da je en joul delo, ki ga opravi sila enega newtona, ko se telo premika na razdalji 1 m v smeri sile.
En joul je majhna količina dela. Za dvig1 kg teže na 10 cm, delo morate opraviti v 1 joulu. Če ga želite dvigniti na meter višine, morate opraviti delo 10 joulov. Če govorimo o delu žerjavov, dvigujejo tone za desetine metrov. Zato se uporabljajo tudi druge merske enote dela: kilodžul, megadžul itd. 1 kJ=1000 J, 1 MJ=10 ^ 6 J. Kazalec stenske ure poganja motor. Deluje veliko manj kot en joul. Meri se v milijoulih. 1 mJ=0,001 J. Obstajajo tudi mikrodžuli. 1 μJ=110^-6 J.
