החלת כלל הזהב של המכניקה

מה אתה צריך:

• מַחשְׁבוֹן

כיצד להסביר את חוק הזהב

• אם אתה מרים חפץ או מזיז אותו על הקרקע, אתה עושה קצת עבודה. לכל הפעילויות הללו יש את המאפיין המשותף לכך שכוח מתגבר לאורך מרחק.
• שימו לב שב פיזיקה רק העבודה הפיזית מחושבת.
• "כלל הזהב של מֵכָנִיקָה"פירושו שהעבודה הולכת וגדלה, כך הכוח גדול יותר שצריך להתגבר על ההתנגדות בדרך.
• זכור שככל שהדרך שעליה מתגברים ההתנגדות ארוכה יותר, כך העבודה גדולה יותר. לכן, אתה מחשב את העבודה כתוצר של רכיב הכוח F._ש והמרחק s.
• כדי ליישם את "כלל הזהב של המכניקה" אתה צריך את הנוסחה W = F_{ש *} ש.


ההבדל בין אנרגיה לעבודה

בחיי היומיום, למונחים אנרגיה ועבודה יש ​​משמעויות שונות. נגד זה …

• המשתנה W פירושו עבודה. אתה משתמש ביחידת מטר ניוטון (Nm) או Joule (J).
• שימו לב ש F_ש הוא מרכיב הכוח בכיוון הנסיעה ויש לו את היחידה ניוטון (N).
• המשתנה s הוא הנתיב ונמדד במטרים.
• שים לב שהעבודה 1 J נעשית כאשר חפץ מורם 1 מ 'במשקל 1 N.
instagram viewer
• החלת "כלל הזהב של המכניקה" על כוח שהכיוון שלו עולה בקנה אחד עם הנתיב זָוִית כולל α, זהו רכיב הכוח הנופל בכיוון הנסיעה. הנוסחה היא אז F_ש = F _* כי α.

כיצד ליישם את עקרון המכניקה

• אתה יכול ליישם את "כלל הזהב של המכניקה" על עבודות הרמה. הכוח F הופך למשקל F_ז ומהמרחק s הגובה h. המשקל F_ז בחישובים שלך הכפלת המסה מ 'בתאוצה עקב כוח הכבידה g = 9.81 אלפיות השנייה^-2
• אתה מחשב את עבודת ההרמה W_רכזת עם הנוסחה W_רכזת = F_{ז *} ח.
• התאמן במשימה זו כדי ליישם את "כלל הזהב של המכניקה": יש להעלות כמות סחורה של 2.5 ט 'ב- 3.7 מ'. מה גודל עבודת ההרמה?
• ראשית, חשב את F_ג. המרת 2.5 ט 'לק"ג כך שתקבל 2500 ק"ג. פ._ז לחשב על ידי הכפלת m ב g = 2500 ק"ג _* 9.81 אלפיות השנייה^-2= 24525 N.
• שים את הערך המחושב בנוסחה W_רכזת= F_{ז *} ח א. W._רכזת = 24525 N _* 3.7 מ '= 90742.5 J = 90.7 kJ.
• ניתן להשתמש ב"כללי הזהב של המכניקה "גם לחישוב עבודת ההאצה. למטרה זו, הנוסחה W_{תְאוּצָה} = 1/2 _* M _* v² עבד. לדוגמה, אם מכונית במסה m = 1.5 t = 1500 ק"ג מאיצה מעמידה ל -60 קמ"ש = 16.67 מ ' / ש', עבודת התאוצה היא 208,416.68 ק"ג² ש^-2 = 208.4 kJ, מכיוון שאתה שם את הערכים הבאים בנוסחה: W_{תְאוּצָה} = 1/2 _* 1500 ק"ג _* (16.67 מ / ש)².
• זכור שכאשר אתה מזיז חפץ על הרצפה אין לך את הכוח הדרוש כוח המשקל, אך רק הכוח להתגבר על החיכוך בין האובייקט לקרקע הוא.
• השתמש ב"כלל הזהב של המכניקה "ובנוסחה הבאה כדי לקבוע את עבודת החיכוך או התזוזה: W_ר. = F_{ר. *} s = μ _* פ._{נ *} s כאשר μ הוא מקדם חיכוך הזזה.
• התאמן בתרגיל זה כדי לקבוע את עבודת החיכוך: קופסת קרטון במשקל של 15 N נדחקת 4 מ 'על רמפה ישרה. מקדם החיכוך הזזה הוא μ = 0.6. כמה עולה חיכוך?
• תחילה חשב את כוח החיכוך: F_ר. = μ _* פ._ז = 0,6 _* 15 N = 9 N
• אתה מחשב את הנוסחה W_ר. = F_{ר. *} s כוח החיכוך: W_ר. = 9 נ ' _* 4 מ '= 36 ננומטר = 36 ג'יי