Приложете златното правило на механиката

instagram viewer

„Златното правило на механиката“ е формулирано от Галилео Галилей, италиански учен, и гласи: „Това, което спестявате със сила, трябва да поставите на пътя“. Можете да приложите този принцип във физиката за изчисления в механиката.

Използвайте златното правило на механиката за повдигане
Използвайте златното правило на механиката за повдигане © Лиза Айлинг-Уилке / Пикселио

От какво имаш нужда:

  • калкулатор

Как да обясним златното правило

  • Ако повдигнете обект или го преместите на земята, вие вършите някаква работа. Всички тези дейности имат общата черта, че сила се преодолява на разстояние.
  • Обърнете внимание, че в физика изчислява се само физическата работа.
  • „Златното правило на механика"означава, че работата става по -голяма, колкото по -голяма е силата, която трябва да преодолее съпротивлението по пътя.
  • Не забравяйте, че колкото по -дълъг е пътят, по който се преодолява съпротивлението, толкова по -голяма е работата. Следователно изчислявате работата като произведение на компонента на силата F.с и разстоянието s.
  • За да приложите „златното правило на механиката“, се нуждаете от формулата W = Fс * с.
    • Разлика между енергия и работа

    В ежедневието термините енергия и работа имат различни значения. Срещу това…

  • Променливата W означава работа. Използвате единицата Нютонметър (Nm) или Джоул (J).
  • Обърнете внимание, че F.с е силовият компонент по посока на движението и има единицата Нютон (N).
  • Променливата s е пътят и се измерва в метри.
  • Обърнете внимание, че работата 1 J се извършва, когато обект е повдигнат на 1 m с тегло 1 N.
  • Приложете „златното правило на механиката“ към сила, чиято посока съвпада с пътя ъгъл включва α, това е силовият компонент, падащ по посока на движението. Тогава формулата е Fс = F * cos α.

Как да приложим принципа на механиката

  • Можете да приложите „златното правило на механиката“ към повдигащите работи. Силата F става теглото FG и от разстоянието s височината h. Теглото F.G Във вашите изчисления, умножете масата m по ускорението, дължащо се на гравитацията g = 9,81 ms-2
  • Изчислявате повдигащата работа WХъб с формула WХъб = FG * Х.
  • Практикувайте с тази задача, за да приложите „златното правило на механиката“: Количеството стока от 2,5 т трябва да се повиши с 3,7 м. Колко голяма е повдигащата работа?
  • Първо, изчислете FГ. Преобразувайте 2,5 т в кг, така че да получите 2500 кг. F.G изчислете, като умножите m по g = 2500 кг * 9,81 ms-2= 24525 N.
  • Поставете изчислената стойност във формулата WХъб= FG * h a. W.Хъб = 24525 N * 3,7 m = 90742,5 J = 90,7 kJ.
  • „Златните правила на механиката“ могат да се използват и за изчисляване на ускорителната работа. За тази цел формулата WУскорение = 1/2 * м * v2 работил. Например, ако автомобил с маса m = 1,5 t = 1500 kg ускорява от място до 60 km / h = 16,67 m / s, ускорението е 208416,68 kg m2 с-2 = 208,4 kJ, защото поставяте следните стойности във формулата: WУскорение = 1/2 * 1500 кг * (16,67 m / s)2.
  • Не забравяйте, че когато премествате обект на пода, нямате необходимата сила силата на тежестта, но само силата за преодоляване на триенето между обекта и земята е.
  • Използвайте „златното правило на механиката“ и следната формула, за да определите работата на триене или изместване: WР. = FР. * s = μ * F.н * s където μ е коефициентът на триене на плъзгане.
  • Практикувайте с това упражнение, за да определите работата на триенето: Картонена кутия с тегло 15 N се избутва на 4 м над права рампа. Коефициентът на триене на плъзгане е μ = 0,6. Колко струва триенето?
  • Първо изчислете силата на триене: FР. = μ * F.G = 0,6 * 15 N = 9 N
  • Изчислявате по формулата WР. = FР. * s силата на триене: WР. = 9 N * 4 m = 36 Nm = 36 J

Колко полезна ви е тази статия?

click fraud protection