Töö määratlus füüsikas

Sisse Füüsika, töö on määratletud kui jõud põhjustades objekti liikumise või nihutamise. Püsiva jõu korral on töö objektile mõjuva jõu skalaarkorrutis ja selle jõu põhjustatud nihe. Kuigi nii jõud kui nihutamine on vektor kogused, tööl puudub suund skaalaarse toote (või punkttoote) olemuse tõttu vektormatemaatika. See määratlus on kooskõlas õige määratlusega, kuna püsiv jõud integreerub üksnes jõu ja vahemaa korrutisega.

Lugege edasi, et õppida reaalseid näiteid töö kohta ja teada saada, kuidas teostatava töö mahtu arvutada.

Näited tööst

Igapäevases töös on palju näiteid. Füüsika klassiruum märgib vähe: hobune, kes tõmbab adra põllult läbi; isa lükkab toidupoe koridori mööda toidupoe koridori; üliõpilane, kes tõstis õlale raamatut täis seljakoti; kaalu tõstja, kes tõstab triibu pea kohal; ja olümpialane, kes laskis lasketiiru välja.

Üldiselt peab töö toimumiseks objektile rakendama jõudu, mis põhjustab selle liikumise. Nii et pettunud inimene, kes surub vastu seina ainult selleks, et end kurnata, ei tee ühtegi tööd, sest sein ei liigu. Kuid raamatut, mis kukub laualt maha ja lööb maad, peetakse tööks, vähemalt füüsika mõttes, sest jõud (

instagram viewer
gravitatsioon) toimib raamatu järgi, põhjustades selle nihkumist allapoole.

Mis ei tööta

Huvitav on see, et kelner, kes kannab kõrgel pea kohal kandikut, mida toetab üks käsi, ühtlases tempos üle ruumi kõndides võib arvata, et ta töötab kõvasti. (Ta võib isegi higistada.) Kuid definitsiooni järgi ta ei tee seda mis tahes töö. Tõsi, kelner kasutab jõudu salve pea kohal surumiseks ja tõsi on see, et kelner kõndides liigub kandik üle ruumi. Kuid jõud - kelneri kelgu tõstmine kandikule - seda ei tee põhjus kandik liikuda. "Nihke põhjustamiseks peab nihke suunas olema mingi jõu komponent," märgib The Physics Classroom.

Töö arvutamine

Töö põhiarvestus on tegelikult üsna lihtne:

W = Fd

Siin tähistab "W" tööd, "F" on jõud ja "d" tähistab nihet (või objekti läbitavat vahemaad). Füüsika lastele toob selle näiteprobleemi:

Pesapallur viskab palli jõuga 10 Newtonid. Pall liigub 20 meetrit. Mis on kogu töö?

Selle lahendamiseks peate kõigepealt teadma, et njuuton on jõud, mis on vajalik massi 1 kilogrammi (2,2 naela) saamiseks kiirendusega 1 meeter (1,1 jardi) sekundis. Newtoni lühend on tavaliselt "N." Kasutage valemit:

W = Fd

Seega:

W = 10 N * 20 meetrit (kus tähis * tähistab aegu)

Niisiis:

Töö = 200 džauli

A joule, on füüsikas kasutatav termin võrdne 1 kilogrammi kineetilise energiaga, mis liigub kiirusega 1 meeter sekundis.

instagram story viewer