Formula pentru lucru este W = F x S, unde F este forța și S este distanța parcursă de obiect. Această lucrare poate fi, de asemenea, determinată folosind diferența de energie a unui obiect.
Adesea auzim termenul „efort” în viața de zi cu zi. În general, o persoană va face un efort pentru a obține ceea ce își dorește.
Cu toate acestea, se dovedește că eforturile sunt explicate și în știință mai precis în domeniul fizicii. Prin urmare, să aruncăm o privire mai atentă la ceea ce se numește muncă din punct de vedere al fizicii.
Efort
Definiție
„Practic, efortul este o acțiune sau o acțiune asupra unui obiect sau sistem pentru a schimba starea sistemului.”
Tema afacerilor este un lucru obișnuit și o facem adesea în viața de zi cu zi.
De exemplu, atunci când mutăm o găleată umplută cu apă, facem un efort pentru a face găleată să se deplaseze din locul său inițial.
Formula de afaceri
Matematic, munca este definită ca produsul forței care acționează asupra obiectului și cât de departe s-a deplasat.
W = F. Δ s
Dacă ați studiat despre integrale, deplasarea distanței datorită forței care acționează este un grafic care se schimbă continuu. Astfel, ecuația pentru formula de afaceri poate fi scrisă
Informație :
W = lucru (jouli)
F = forță (N)
Δs = diferența de distanță (m)
După cum știm, forța și distanța sunt mărimi vectoriale. Munca este produsul punctului dintre forță și distanță, deci trebuie să înmulțim aceleași componente vectoriale. Pentru mai multe detalii, să ne uităm la imaginea de mai jos.
În imaginea de mai sus, persoana trage o frânghie legată de o cutie cu forța F și formează un unghi θ. Caseta este apoi mutată s.
Având în vedere că munca este produsul punctelor, forța care poate fi înmulțită cu distanța este forța pe axa x. Prin urmare, formula pentru muncă poate fi scrisă ca
W = F cos θ. s
unde θ este unghiul dintre frânghie și planul cutiei.
În general, efortul pe care îl menționăm adesea este doar valoarea sa absolută. Cu toate acestea, munca poate fi, de asemenea, pozitivă și negativă sau chiar zero.
Se va spune că munca este negativă dacă obiectul sau sistemul lucrează împotriva forței sau mai ușor atunci când forța și deplasarea ei sunt în direcții opuse.
Între timp, când forța și deplasarea sunt în aceeași direcție, lucrarea va fi pozitivă. Cu toate acestea, atunci când obiectul nu suferă o schimbare de stare, activitatea sa este zero.
Citește și: Sistematica Constituției din 1945 (completă) înainte și după modificăriEnergie
Înainte de a discuta mai departe despre afaceri, trebuie să știm mai întâi despre partenerul efortului, și anume energia.
Munca și energia sunt o unitate inseparabilă. Acest lucru se datorează faptului că efortul este o formă de energie.
„Practic, energia este abilitatea de a lucra.”
Așa cum este cazul când mutăm o găleată, avem nevoie de energie, astfel încât găleată să poată fi mutată.
Energia este, de asemenea, clasificată în două tipuri, și anume energia potențială și energia cinetică.
Energie potențială
Practic, energia potențială este o energie posedată de un obiect atunci când un obiect nu se mișcă sau se află în repaus. Un exemplu este atunci când ridicăm o găleată cu apă.
Când găleată a fost ridicată, pentru a împiedica căderea găleată, mâinile noastre se vor simți grele. Acest lucru se datorează faptului că cupa are energie potențială, chiar dacă cupa nu se mișcă.
În general, energia potențială rezultă din influența forței gravitaționale. În cazul anterior, găleată se simțea grea când a fost ridicată și era deja în vârf.
Acest lucru se datorează faptului că energia potențială este afectată de poziția obiectului. Cu cât obiectul este mai înalt, cu atât este mai mare energia sa potențială.
În plus, energia potențială este influențată și de masă și de accelerația gravitațională a acesteia. Astfel, cantitatea de energie potențială poate fi scrisă ca
Ep = m. g. h
Informație :
Ep = energie potențială (jouli)
m = masa (kg)
g = accelerație datorată gravitației (9,8 m / s2)
h = înălțimea obiectului (m)
În plus, dacă o afacere este afectată doar de energie potențială. Deci, cantitatea de muncă este determinată de diferența dintre energia potențială după și înainte ca obiectul să se miște.
W = ΔEp
W = m. g. (h2 - h1)
Informație :
h2 = înălțimea obiectului final (m)
h1 = înălțimea obiectului inițial (m)
Energie kinetică
Un alt caz cu energie potențială, există o energie posedată de un obiect atunci când se mișcă, care se numește energie cinetică.
Toate obiectele în mișcare trebuie să aibă energie cinetică. Cantitatea de energie cinetică este proporțională cu viteza și masa obiectului.
Matematic, cantitatea de energie cinetică poate fi scrisă după cum urmează:
Ek = 1/2 mv 2
Informație :
Ek = energia cinetică (jouli)
m = masa (kg)
v = viteza (m / s)
Dacă un obiect este afectat doar de energia cinetică, atunci lucrarea făcută de obiect poate fi calculată din diferența de energie cinetică.
W = ΔEk
W = 1 / 2.m. (V2 - v1) 2
Informație :
v2 = viteza finală (m / s)
v1 = viteza inițială (m / s)
Energie mecanică
Există o stare în care un obiect are două tipuri de energie, și anume energia potențială și energia cinetică. Această stare se numește energie mecanică.
De asemenea, citiți: Imagine a cuburilor, Complete + ExemplePractic, energia mecanică este o combinație a două tipuri de energie, și anume cinetică și potențială care acționează asupra obiectelor.
Em = Ep + Ek
Informație :
Em = energie mecanică (jouli)
Conform legii conservării energiei, o energie nu poate fi creată și distrusă.
Acest lucru este strâns legat de energia mecanică, în cazul în care, dacă energia poate fi convertită din energie potențială în energie cinetică sau invers. Ca urmare, energia mecanică totală va fi întotdeauna aceeași indiferent de poziție.
Em1 = Em2
Informație :
Em1 = energie mecanică inițială (jouli)
Em2 = energie mecanică finală (jouli)
Exemple de formule de lucru și energie
Următoarele sunt câteva exemple de întrebări pentru a înțelege cazurile legate de formula de muncă și energie.
Exemplul 1
Un obiect cu masa de 10 kg se mișcă pe o suprafață plană și alunecoasă fără nici o frecare, dacă obiectul este împins cu o forță de 100 N care formează un unghi de 60 ° față de direcția orizontală. Cantitatea de lucru dacă deplasarea obiectului este de 5 m este
Răspuns
W = F. cos θ. S = 100. cos 60. 5 = 100.0,5.5 = 250 Jouli
Exemplul 2
Un bloc cu o masă de 1.800 de grame (g = 10 m / s2) este tras vertical timp de 4 secunde. Dacă blocul se deplasează cu 2 m înălțime, puterea rezultată este
Răspuns
Energie = Putere. timp
Ep = P. t
mg h = P. t
1,8 .10. 2 = P. 4
36 = P. 4
P = 36/4 = 9 wați
Exemplul 3
Un copil a cărui masă este de 40 kg se află la etajul 3 al unei clădiri la o înălțime de 15 m de la sol. Calculați energia potențială a copilului dacă copilul se află acum la etajul 5 și se află la 25 m de sol!
Răspuns
m = 40 kg
h = 25 m
g = 10 m / s²
Ep = mxgxh
Ep = (40) (10) (25) = 10000 jouli
Exemplul 4
Un obiect cu masa de 10 kg se mișcă la 20 m / s. Prin ignorarea forței de frecare existente pe obiecte. Determinați schimbarea energiei cinetice dacă viteza obiectului devine 30 m / s!
Răspunsm = 10 kg
v1 = 20 m / s
v2 = 30 m / s
Δ Ek = Ek2-Ek1
Δ Ek = ½ m (v2²- v1²)
Δ Ek = ½ (10) (900-400) = 2500 j
Exemplul 5
Un obiect cu masa de 2 kg a căzut liber din partea de sus a unei clădiri cu mai multe etaje, care avea o înălțime de 100 m. Dacă fricțiunea cu aerul este neglijată și g = 10 ms-2, atunci lucrarea realizată de gravitație la o înălțime de 20 m de la sol este
RăspunsW = mgΔ
L = 2 x 10 x (100 - 20)
W = 1600 jouli
Astfel, discuția cu privire la formula pentru efort și energie, sperăm că vă poate fi utilă.
