Формула для работы: W = F x S, где F - сила, а S - расстояние, которое прошел объект. Эту работу также можно определить, используя разность энергий объекта.
Часто мы слышим термин «усилие» в повседневной жизни. В общем, человек будет прилагать усилия, чтобы получить желаемое.
Однако оказывается, что в науке усилия также объясняются более точно в области физики. Поэтому давайте подробнее рассмотрим то, что называется работой с точки зрения физики.
Усилие
Определение
«По сути, усилие - это действие или действие над объектом или системой с целью изменения состояния системы».
Тема бизнеса - обычное дело, и мы часто этим занимаемся в повседневной жизни.
Например, при перемещении ведра, наполненного водой, мы прилагаем усилие, чтобы ведро сдвинулось с исходного места.
Формула бизнеса
Математически работа определяется как произведение силы, действующей на объект, и того, как далеко он переместился.
W = F. Δ s
Если вы изучали интегралы, смещение расстояния из-за действующей силы представляет собой график, который изменяется непрерывно. Таким образом, уравнение для бизнес-формулы можно записать
Информация :
W = работа (джоули)
F = сила (Н)
Δs = разница в расстоянии (м)
Как известно, сила и расстояние - векторные величины. Работа - это произведение точки между силой и расстоянием, поэтому нам нужно умножить одинаковые компоненты вектора. Для более подробной информации посмотрим на изображение ниже.
На картинке выше человек тянет веревку, привязанную к коробке, с силой F и образует угол θ. Затем ящик перемещается s.
Учитывая, что работа является произведением точек, сила, которая может быть умножена на расстояние, является силой на оси x. Следовательно, формулу работы можно записать как
W = F cos θ. s
где θ - угол между веревкой и плоскостью ящика.
В общем, усилия, которые мы часто упоминаем, - это просто их абсолютная ценность. Однако работа также может быть положительной и отрицательной или даже нулевой.
Работа будет считаться отрицательной, если объект или система выполняет работу против силы, или более легко, когда сила и ее смещение имеют противоположные направления.
Между тем, когда сила и смещение в одном направлении, работа будет положительной. Однако, когда объект не претерпевает изменения состояния, его работа равна нулю.
Читайте также: Систематика Конституции 1945 года (полная) до и после поправок.Энергия
Прежде чем продолжить обсуждение бизнеса, нам нужно сначала узнать о партнере усилий, а именно об энергии.
Работа и энергия - неразрывное единство. Это потому, что усилие - это форма энергии.
«По сути, энергия - это способность выполнять работу».
Как и в случае, когда мы перемещаем ведро, нам нужна энергия, чтобы его можно было перемещать.
Энергия также подразделяется на два типа: потенциальная энергия и кинетическая энергия.
Потенциальная энергия
По сути, потенциальная энергия - это энергия, которой обладает объект, когда объект не движется или находится в состоянии покоя. Например, мы поднимаем ведро с водой.
Когда ведро поднято, чтобы оно не упало, наши руки будут тяжелыми. Это связано с тем, что у ковша есть потенциальная энергия, даже если он не движется.
В общем, потенциальная энергия является результатом действия силы тяжести. В предыдущем случае ковш был тяжелым при подъеме и уже был наверху.
Это потому, что на потенциальную энергию влияет положение объекта. Чем выше объект, тем больше его потенциальная энергия.
Кроме того, на потенциальную энергию также влияют масса и ускорение свободного падения. Таким образом, количество потенциальной энергии можно записать как
Ep = m. грамм. час
Информация :
Ep = потенциальная энергия (джоули)
m = масса (кг)
g = ускорение свободного падения (9,8 м / с2)
h = высота объекта (м)
Кроме того, если на бизнес влияет только потенциальная энергия. Таким образом, объем работы определяется разницей между потенциальной энергией после и до движения объекта.
W = ΔEp
W = м. грамм. (h2 - h1)
Информация :
h2 = высота конечного объекта (м)
h1 = высота исходного объекта (м)
Кинетическая энергия
Другой случай с потенциальной энергией - это энергия, которой обладает объект во время своего движения, которая называется кинетической энергией.
Все движущиеся объекты должны обладать кинетической энергией. Количество кинетической энергии пропорционально скорости и массе объекта.
Математически количество кинетической энергии можно записать следующим образом:
Ek = 1/2 мВ 2
Информация :
Ek = кинетическая энергия (джоули)
m = масса (кг)
v = скорость (м / с)
Если на объект действует только кинетическая энергия, то работа, выполняемая объектом, может быть рассчитана на основе разницы в кинетической энергии.
W = ΔEk
W = 1 / 2м. (V2 - v1) 2
Информация :
v2 = конечная скорость (м / с)
v1 = начальная скорость (м / с)
Механическая энергия
Есть состояние, в котором объект имеет два типа энергии, а именно потенциальную энергию и кинетическую энергию. Это состояние называется механической энергией.
Также прочтите: Изображение кубических сетей, полное + примерыПо сути, механическая энергия - это комбинация двух типов энергии, а именно кинетической и потенциальной, действующих на объекты.
Em = Ep + Ek
Информация :
Em = механическая энергия (джоули)
Согласно закону сохранения энергии, энергия не может быть создана и уничтожена.
Это тесно связано с механической энергией, когда вся энергия может быть преобразована из потенциальной энергии в кинетическую или наоборот. В результате общая механическая энергия всегда будет одинаковой независимо от положения.
Em1 = Em2
Информация :
Em1 = начальная механическая энергия (джоули)
Em2 = конечная механическая энергия (джоули)
Примеры работы и формулы энергии
Ниже приведены некоторые примеры вопросов для понимания случаев, связанных с формулой работы и энергии.
Пример 1
Объект массой 10 кг перемещается по плоской и скользкой поверхности без какого-либо трения, если объект толкается с силой 100 Н, которая образует угол 60 ° к горизонтальному направлению. Объем работ при смещении объекта 5 м составляет
Ответ
W = F. cos θ. S = 100. cos 60,5 = 100,0,5,5 = 250 Дж
Пример 2
Блок массой 1800 грамм (g = 10 м / с2) тянется вертикально в течение 4 секунд. Если блок переместится на 2 м в высоту, результирующая мощность составит
Ответ
Энергия = Мощность. время
Ep = P. т
мг ч = П. т
1,8 .10. 2 = П. 4
36 = стр. 4
P = 36/4 = 9 Вт
Пример 3
Ребенок массой 40 кг находится на 3-м этаже здания на высоте 15 м от земли. Вычислите потенциальную энергию ребенка, если он сейчас находится на 5 этаже и находится в 25 м от земли!
Ответ
m = 40 кг
h = 25 м
g = 10 м / с²
Ep = mxgxh
Ep = (40) (10) (25) = 10000 джоулей
Пример 4
Объект массой 10 кг движется со скоростью 20 м / с. Путем игнорирования существующей силы трения о предметы. Как изменится кинетическая энергия, если скорость объекта станет 30 м / с!
Ответm = 10 кг
v1 = 20 м / с
v2 = 30 м / с
Δ Ek = Ek2-Ek1
Δ Ek = ½ м (v2²- v1²)
Δ Ek = ½ (10) (900-400) = 2500 Дж
Пример 5
Предмет массой 2 кг свободно падает с вершины многоэтажного дома высотой 100 м. Если пренебречь трением с воздухом и g = 10 м / с, то работа, совершаемая силой тяжести на высоте 20 м от земли, равна
ОтветW = мгΔ
Ш = 2 х 10 х (100-20)
W = 1600 джоулей
Таким образом, обсуждение формулы усилия и энергии, надеюсь, может быть полезно для вас.