Εφαρμόστε τον χρυσό κανόνα της μηχανικής

Ο, τι χρειάζεσαι:

• αριθμομηχανή

Πώς να εξηγήσετε τον χρυσό κανόνα

• Αν σηκώσετε ένα αντικείμενο ή το μετακινήσετε στο έδαφος, κάνετε κάποια δουλειά. Όλες αυτές οι δραστηριότητες έχουν το κοινό χαρακτηριστικό ότι μια δύναμη ξεπερνιέται σε απόσταση.
• Σημειώστε ότι στο η φυσικη υπολογίζεται μόνο η φυσική εργασία.
• Ο «χρυσός κανόνας του Μηχανική«σημαίνει ότι το έργο μεγαλώνει, όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που πρέπει να ξεπεράσει την αντίσταση στην πορεία.
• Θυμηθείτε ότι όσο μεγαλύτερο είναι το μονοπάτι πάνω από το οποίο ξεπερνιέται η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το έργο. Επομένως, υπολογίζετε το έργο ως το γινόμενο της συνιστώσας δύναμης F._μικρό και η απόσταση s.
instagram viewer
• Για να εφαρμόσετε τον "χρυσό κανόνα της μηχανικής" χρειάζεστε τον τύπο W = F_{μικρό *} μικρό.


Διαφορά μεταξύ ενέργειας και εργασίας

Στην καθημερινή ζωή, οι όροι ενέργεια και εργασία έχουν διαφορετικές έννοιες. Εναντίον του …

• Η μεταβλητή W σημαίνει εργασία. Χρησιμοποιείτε τη μονάδα Newton meter (Nm) ή Joule (J).
• Σημειώστε ότι ο F_μικρό είναι το συστατικό της δύναμης προς την κατεύθυνση της διαδρομής και έχει τη μονάδα Newton (N).
• Η μεταβλητή s είναι η διαδρομή και μετριέται σε μέτρα.
• Σημειώστε ότι η εργασία 1 J γίνεται όταν ένα αντικείμενο ανυψώνεται 1 m με βάρος 1 N.
• Εφαρμόστε τον "χρυσό κανόνα της μηχανικής" σε μια δύναμη της οποίας η κατεύθυνση συμπίπτει με το μονοπάτι γωνία περιλαμβάνει α, αυτό είναι το συστατικό της δύναμης που πέφτει προς την κατεύθυνση του ταξιδιού. Ο τύπος είναι τότε F_μικρό = F _* cos α.

Πώς να εφαρμόσετε την αρχή της μηχανικής

• Μπορείτε να εφαρμόσετε τον "χρυσό κανόνα της μηχανικής" στις εργασίες ανύψωσης. Η δύναμη F γίνεται το βάρος F_σολ και από απόσταση s το ύψος h. Το βάρος F_σολ Στους υπολογισμούς σας, πολλαπλασιάζοντας τη μάζα m με την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας g = 9,81 ms^-2
• Υπολογίζετε το έργο ανύψωσης W_{Κεντρικό σημείο} με τον τύπο W_{Κεντρικό σημείο} = F_{σολ *} Η.
• Εξασκηθείτε με αυτήν την εργασία για να εφαρμόσετε τον "χρυσό κανόνα της μηχανικής": Μια ποσότητα αγαθών 2,5 t πρέπει να αυξηθεί κατά 3,7 m. Πόσο μεγάλη είναι η ανυψωτική εργασία;
• Αρχικά, υπολογίστε το F_ΣΟΛ. Μετατρέψτε 2,5 t σε kg για να πάρετε 2500 kg. ΦΑ._σολ υπολογίστε πολλαπλασιάζοντας m επί g = 2500 kg _* 9,81 ms^-2= 24525 Ν.
• Βάλτε την υπολογισμένη τιμή στον τύπο W_{Κεντρικό σημείο}= F_{σολ *} η α W._{Κεντρικό σημείο} = 24525 Ν _* 3,7 m = 90742,5 J = 90,7 kJ.
• Οι "χρυσοί κανόνες της μηχανικής" μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της εργασίας επιτάχυνσης. Για το σκοπό αυτό, ο τύπος W_{Επιτάχυνση} = 1/2 _* Μ _* v² δούλεψε. Για παράδειγμα, εάν ένα αυτοκίνητο με μάζα m = 1,5 t = 1500 kg επιταχύνει από στάση στα 60 km / h = 16,67 m / s, η εργασία επιτάχυνσης είναι 208416,68 kg m² μικρό^-2 = 208,4 kJ, επειδή βάζετε τις ακόλουθες τιμές στον τύπο: W_{Επιτάχυνση} = 1/2 _* 1500 κιλά _* (16,67 m / s)².
• Θυμηθείτε ότι όταν μετακινείτε ένα αντικείμενο στο πάτωμα δεν έχετε την απαραίτητη δύναμη τη δύναμη του βάρους, αλλά μόνο τη δύναμη να ξεπεράσουμε την τριβή μεταξύ του αντικειμένου και του εδάφους είναι.
• Χρησιμοποιήστε τον "χρυσό κανόνα της μηχανικής" και τον ακόλουθο τύπο για να προσδιορίσετε το έργο της τριβής ή της μετατόπισης: W_R. = F_{R. *} s = μ _* ΦΑ._{Ν *} s όπου μ είναι ο συντελεστής τριβής ολίσθησης.
• Εξασκηθείτε με αυτήν την άσκηση για να προσδιορίσετε το έργο της τριβής: Ένα κουτί από χαρτόνι με βάρος 15 N σπρώχνεται 4 μέτρα πάνω από μια ευθεία ράμπα. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι μ = 0,6. Πόσο κοστίζει η εργασία τριβής;
• Υπολογίστε πρώτα τη δύναμη τριβής: F_R. = μ _* ΦΑ._σολ = 0,6 _* 15 Ν = 9 Ν
• Υπολογίζετε με τον τύπο W_R. = F_{R. *} s η δύναμη τριβής: W_R. = 9 Ν _* 4 m = 36 Nm = 36 J