Kada su tijela u interakciji puls jedno tijelo se može djelomično ili potpuno prenijeti na drugo tijelo. Ako na sistem tijela ne djeluju vanjske sile drugih tijela, takav sistem se naziva zatvoreno.
Ovaj osnovni zakon prirode se zove zakon održanja impulsa. To je posljedica drugog i trećeg Newtonovi zakoni.
Razmotrimo bilo koja dva tijela u interakciji koja su dio zatvorenog sistema. Sile interakcije između ovih tijela označavamo sa i Prema Njutnovom trećem zakonu Ako ova tijela međusobno djeluju za vrijeme t, tada su impulsi sila interakcije jednaki po veličini i usmjereni u suprotnim smjerovima: Primijenimo drugi Newtonov zakon na ova tijela :
gdje su i impulsi tijela u početnom trenutku vremena, i impulsi tijela na kraju interakcije. Iz ovih odnosa proizilazi:
|
|
Ova jednakost znači da se kao rezultat interakcije dvaju tijela njihov ukupni impuls nije promijenio. Sada uzimajući u obzir sve moguće parne interakcije tijela uključenih u zatvoreni sistem, možemo zaključiti da unutrašnje sile zatvorenog sistema ne mogu promijeniti njegov ukupni impuls, odnosno vektorski zbir impulsa svih tijela uključenih u ovaj sistem.
Mehanički rad i snaga
Na osnovu koncepta predstavljene su energetske karakteristike kretanja mehanički rad ili rad sile.
Rad A koji obavlja konstantna sila je fizička veličina jednaka proizvodu modula sile i pomaka pomnoženog kosinusom ugla α između vektora sile i pokreti(Slika 1.1.9):
|
|
Rad je skalarna veličina. Može biti pozitivno (0° ≤ α< 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в džula (J).
Džoul je jednak radu sile od 1 N da se pomeri 1 m u pravcu sile.
Ako projekcija sile na smjer kretanja ne ostane konstantna, rad treba izračunati za male pomake i zbrojiti rezultate:
Primjer sile čiji modul ovisi o koordinati je elastična sila opruge koja se pokorava Hookeov zakon. Da bi se opruga istegnula, na nju se mora primijeniti vanjska sila čiji je modul proporcionalan izduženju opruge (slika 1.1.11).
Ovisnost modula vanjske sile o koordinati x prikazana je na grafu kao prava linija (slika 1.1.12).
Na osnovu površine trougla na sl. 1.18.4 možete odrediti rad koji obavlja vanjska sila primijenjena na desni slobodni kraj opruge:
Ista formula izražava rad vanjske sile pri sabijanju opruge. U oba slučaja, rad elastične sile jednak je po veličini radu vanjske sile i suprotnog predznaka.
Ako je na tijelo primijenjeno nekoliko sila, tada je ukupan rad svih sila jednak algebarskom zbiru rada pojedinih sila i jednak je radu rezultanta primijenjenih sila.
Rad koji izvrši sila u jedinici vremena naziva se moć. Snaga N je fizička veličina jednaka odnosu rada A i vremenskog perioda t tokom kojeg je ovaj rad obavljen.
Prije otkrivanja teme „Kako se mjeri rad“, potrebno je napraviti malu digresiju. Sve na ovom svijetu pokorava se zakonima fizike. Svaki proces ili pojava može se objasniti na osnovu određenih zakona fizike. Za svaku mjerenu veličinu postoji jedinica u kojoj se obično mjeri. Mjerne jedinice su konstantne i imaju isto značenje u cijelom svijetu.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-1-768x451..jpg 1024w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Sistem međunarodnih jedinica
Razlog za to je sljedeći. Šezdesete godine 19. na Jedanaestoj generalnoj konferenciji o utezima i mjerama usvojen je sistem mjerenja koji je priznat u cijelom svijetu. Ovaj sistem je nazvan Le Système International d’Unités, SI (SI System International). Ovaj sistem je postao osnova za određivanje mjernih jedinica prihvaćenih u cijelom svijetu i njihovih odnosa.
Fizički termini i terminologija
U fizici se jedinica mjerenja rada sile naziva J (Joule), u čast engleskog fizičara Jamesa Joulea, koji je dao veliki doprinos razvoju grane termodinamike u fizici. Jedan džul jednak je radu koji izvrši sila od jedan N (njutn) kada se njena primjena pomjeri za jedan M (metar) u smjeru sile. Jedan N (njutn) jednak je sili od jednog kg (kilogram) mase sa ubrzanjem od jednog m/s2 (metar u sekundi) u smjeru sile.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-2-2-210x140.jpg 210w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Formula za pronalaženje posla
Za tvoju informaciju. U fizici je sve međusobno povezano izvođenje bilo kojeg posla uključuje izvođenje dodatnih radnji. Kao primjer možemo uzeti kućni ventilator. Kada je ventilator uključen, lopatice ventilatora počinju da se okreću. Rotirajuće lopatice utiču na protok vazduha, dajući mu usmereno kretanje. Ovo je rezultat rada. Ali za obavljanje posla neophodan je utjecaj drugih vanjskih sila, bez kojih je djelovanje nemoguće. To uključuje električnu struju, snagu, napon i mnoge druge povezane vrijednosti.
Električna struja, u svojoj srži, je uređeno kretanje elektrona u provodniku u jedinici vremena. Električna struja se zasniva na pozitivno ili negativno nabijenim česticama. Zovu se električni naboji. Označen slovima C, q, Kl (Coulomb), nazvan po francuskom naučniku i pronalazaču Charlesu Coulomb-u. U SI sistemu, to je jedinica mjere za broj naelektrisanih elektrona. 1 C je jednako zapremini naelektrisanih čestica koje prolaze kroz poprečni presek provodnika u jedinici vremena. Jedinica vremena je jedna sekunda. Formula za električni naboj prikazana je na donjoj slici.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-3-768x486..jpg 848w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Formula za pronalaženje električnog naboja
Jačina električne struje je označena slovom A (amper). Amper je jedinica u fizici koja karakterizira mjerenje rada sile koja se troši na kretanje naelektrisanja duž provodnika. U svojoj srži, električna struja je uređeno kretanje elektrona u vodiču pod utjecajem elektromagnetnog polja. Provodnik je materijal ili rastopljena so (elektrolit) koji ima mali otpor prolazu elektrona. Na snagu električne struje utiču dvije fizičke veličine: napon i otpor. O njima će biti riječi u nastavku. Jačina struje je uvijek direktno proporcionalna naponu i obrnuto proporcionalna otporu.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-4-768x552..jpg 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Formula za pronalaženje jačine struje
Kao što je gore spomenuto, električna struja je uređeno kretanje elektrona u vodiču. Ali postoji jedno upozorenje: potreban im je određeni uticaj za kretanje. Ovaj efekat se stvara stvaranjem potencijalne razlike. Električni naboj može biti pozitivan ili negativan. Pozitivni naboji uvijek teže negativnim nabojima. Ovo je neophodno za ravnotežu sistema. Razlika između broja pozitivno i negativno nabijenih čestica naziva se električni napon.
Gif?.gif 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-5-768x499.gif 768w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Formula za pronalaženje napona
Snaga je količina energije koja se troši da se izvrši jedan J (Joule) rada u vremenskom periodu od jedne sekunde. Jedinica mjerenja u fizici označava se kao W (Watt), u SI sistemu W (Watt). Budući da se u obzir uzima električna snaga, ovdje je to vrijednost električne energije utrošene za obavljanje određene radnje u određenom vremenskom periodu.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/risunok-6-120x74..jpg 750w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Formula za pronalaženje električne energije
U zaključku, treba napomenuti da je jedinica mjere rada skalarna veličina, da je u vezi sa svim granama fizike i da se može posmatrati iz perspektive ne samo elektrodinamike ili termotehnike, već i drugih dijelova. U članku se ukratko ispituje vrijednost koja karakterizira mjernu jedinicu rada sile.
Video
Energetske karakteristike kretanja uvode se na osnovu pojma mehaničkog rada ili rada sile.
Definicija 1Rad A koji vrši konstantna sila F → je fizička veličina jednaka proizvodu modula sile i pomaka pomnoženog kosinusom ugla α , koji se nalazi između vektora sila F → i pomaka s →.
Ova definicija je razmotrena na slici 1. 18 . 1 .
Formula rada je zapisana kao,
A = F s cos α .
Rad je skalarna veličina. Ovo omogućava da bude pozitivan na (0° ≤ α< 90 °) , отрицательной при (90 ° < α ≤ 180 °) . Когда задается прямой угол α , тогда совершаемая сила равняется нулю. Единицы измерения работы по системе СИ - джоули (Д ж) .
Džoul je jednak radu sile od 1 N da se pomeri 1 m u pravcu sile.
Slika 1. 18 . 1 . Rad sile F →: A = F s cos α = F s s
Prilikom projektovanja F s → sila F → na smjer kretanja s → sila ne ostaje konstantna, a proračun rada za mala kretanja Δ s i se sumira i proizvodi prema formuli:
A = ∑ ∆ A i = ∑ F s i ∆ s i .
Ova količina rada se izračunava iz granice (Δ s i → 0) i zatim prelazi u integral.
Grafički prikaz rada određuje se iz površine krivolinijske figure koja se nalazi ispod grafa F s (x) na slici 1. 18 . 2.
Slika 1. 18 . 2. Grafička definicija rada Δ A i = F s i Δ s i .
Primjer sile koja ovisi o koordinatama je elastična sila opruge, koja se pokorava Hookeovom zakonu. Za istezanje opruge potrebno je primijeniti silu F →, čiji je modul proporcionalan izduženju opruge. To se može vidjeti na slici 1. 18 . 3.
Slika 1. 18 . 3. Istegnuta opruga. Smjer vanjske sile F → poklapa se sa smjerom kretanja s →. F s = k x, gdje k označava krutost opruge.
F → y p = - F →
Ovisnost modula vanjske sile o x koordinatama može se nacrtati pomoću prave linije.
Slika 1. 18 . 4 . Ovisnost modula vanjske sile o koordinatama kada je opruga istegnuta.
Iz gornje slike moguće je pronaći rad na vanjskoj sili desnog slobodnog kraja opruge, koristeći površinu trokuta. Formula će poprimiti oblik
Ova formula je primjenjiva da izrazi rad koji obavlja vanjska sila pri sabijanju opruge. Oba slučaja pokazuju da je elastična sila F → y p jednaka radu vanjske sile F → , ali sa suprotnim predznakom.
Definicija 2
Ako na tijelo djeluje više sila, tada će formula za ukupni rad izgledati kao zbir svih urađenih radova na njemu. Kada se tijelo kreće translatorno, tačke primjene sila kreću se jednako, odnosno ukupan rad svih sila bit će jednak radu rezultante primijenjenih sila.
Slika 1. 18 . 5 . Model mehaničkog rada.
Određivanje snage
Definicija 3Snaga naziva se rad sile u jedinici vremena.
Zapisivanje fizičke veličine snage, označene N, ima oblik odnosa rada A i vremenskog perioda t izvršenog posla, odnosno:
Definicija 4
SI sistem koristi vat (Wt) kao jedinicu snage, jednaku snazi sile koja izvrši rad od 1 J u 1 s.
Ako primijetite grešku u tekstu, označite je i pritisnite Ctrl+Enter
Šta to znači?
U fizici, "mehanički rad" je rad neke sile (gravitacije, elastičnosti, trenja, itd.) na tijelo, uslijed čega se tijelo kreće.
Često se riječ "mehanička" jednostavno ne napiše.
Ponekad možete naići na izraz „telo je izvršilo rad“, što u principu znači „sila koja deluje na telo je izvršila rad“.
Mislim - radim.
Idem - i ja radim.
Gdje je ovdje mehanički posao?
Ako se tijelo kreće pod djelovanjem sile, tada se vrši mehanički rad.
Kažu da tijelo radi.
Tačnije, to će biti ovako: rad vrši sila koja djeluje na tijelo.
Rad karakteriše rezultat sile.
Sile koje djeluju na osobu vrše mehanički rad na njemu, a kao rezultat djelovanja tih sila, osoba se kreće.
Rad je fizička veličina jednaka proizvodu sile koja djeluje na tijelo i putanje koju tijelo napravi pod utjecajem sile u smjeru te sile.
A - mašinski rad,
F - snaga,
S - pređena udaljenost.
Posao je obavljen, ako su istovremeno ispunjena 2 uslova: sila djeluje na tijelo i ono
kreće se u pravcu sile.
Nema posla(tj. jednako 0), ako:
1. Sila djeluje, ali se tijelo ne kreće.
Na primjer: primjenjujemo silu na kamen, ali ga ne možemo pomjeriti.
2. Tijelo se kreće, a sila je nula, ili su sve sile kompenzirane (tj. rezultanta ovih sila je 0).
Na primjer: kada se krećete po inerciji, rad se ne obavlja.
3. Smjer sile i smjer kretanja tijela su međusobno okomiti.
Na primjer: kada se voz kreće horizontalno, gravitacija ne radi.
Rad može biti pozitivan i negativan
1. Ako se smjer sile i smjer kretanja tijela poklapaju, vrši se pozitivan rad.
Na primjer: sila gravitacije, koja djeluje na kapljicu vode koja pada, čini pozitivan rad.
2. Ako je smjer sile i kretanja tijela suprotan, vrši se negativan rad.
Na primjer: sila gravitacije koja djeluje na balon koji se diže radi negativan rad.
Ako na tijelo djeluje više sila, ukupan rad svih sila jednak je radu rezultirajuće sile.
Jedinice rada
U čast engleskog naučnika D. Joulea, jedinica rada je nazvana 1 Joule.
U međunarodnom sistemu jedinica (SI):
[A] = J = N m
1J = 1N 1m
Mehanički rad je jednak 1 J ako se pod uticajem sile od 1 N tijelo pomjeri 1 m u smjeru ove sile.
Kada leti sa palca osobe na kažiprst
komarac radi - 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 J.
Ljudsko srce izvrši približno 1 J rada po kontrakciji, što odgovara radu pri podizanju tereta težine 10 kg na visinu od 1 cm.
NA POSAO, PRIJATELJI!
sadržaj:Električna struja se stvara da bi se u budućnosti koristila za određene svrhe, za obavljanje nekog posla. Zahvaljujući struji svi uređaji, uređaji i oprema funkcionišu. Sam rad predstavlja određeni napor uložen da se električni naboj pomjeri na zadatu udaljenost. Uobičajeno, takav rad unutar dijela kola bit će jednak brojčanoj vrijednosti napona u ovom dijelu.
Da biste izvršili potrebne proračune, morate znati kako se mjeri rad struje. Svi proračuni se vrše na osnovu početnih podataka dobijenih pomoću mjernih instrumenata. Što je veći naboj, potrebno je više truda da se pomeri i više posla će biti obavljeno.
Kako se zove rad struje?
Električna struja, kao fizička veličina, sama po sebi nema praktičnog značaja. Najvažniji faktor je dejstvo struje, koje karakteriše rad koji obavlja. Sam rad predstavlja određene radnje tokom kojih se jedna vrsta energije pretvara u drugu. Na primjer, električna energija se pretvara u mehaničku energiju rotacijom osovine motora. Sam rad električne struje je kretanje naelektrisanja u vodiču pod uticajem električnog polja. U stvari, sav posao kretanja nabijenih čestica obavlja električno polje.
Da bi se izvršili proračuni, mora se izvesti formula za rad električne struje. Da biste kompajlirali formule, trebat će vam parametri kao što su jačina struje i. Budući da su rad električne struje i rad električnog polja ista stvar, on će se izraziti kao proizvod napona i naboja koji teče u provodniku. To jest: A = Uq. Ova formula je izvedena iz odnosa koji određuje napon u provodniku: U = A/q. Iz toga slijedi da napon predstavlja rad električnog polja A da transportuje nabijenu česticu q.
Sama naelektrisana čestica ili naelektrisanje se prikazuje kao proizvod jačine struje i vremena utrošenog na kretanje ovog naboja duž provodnika: q = It. U ovoj formuli korištena je relacija za jačinu struje u provodniku: I = q/t. To jest, to je omjer naboja i vremenskog perioda tokom kojeg naelektrisanje prolazi kroz poprečni presjek provodnika. U svom konačnom obliku, formula za rad električne struje će izgledati kao proizvod poznatih veličina: A = UIt.
U kojim jedinicama se mjeri rad električne struje?
Prije nego što se direktno pozabavimo pitanjem kako se mjeri rad električne struje, potrebno je prikupiti mjerne jedinice svih fizičkih veličina s kojima se ovaj parametar izračunava. Svaki rad, dakle, jedinica mjerenja ove količine bit će 1 džul (1 J). Napon se mjeri u voltima, struja u amperima, a vrijeme u sekundama. To znači da će jedinica mjere izgledati ovako: 1 J = 1V x 1A x 1s.
Na osnovu dobijenih mernih jedinica rad električne struje će se odrediti kao umnožak jačine struje u delu kola, napona na krajevima preseka i vremenskog perioda tokom kojeg struja teče kroz struju. kondukter.
Mjerenja se vrše pomoću voltmetra i sata. Ovi uređaji vam omogućavaju da efikasno rešite problem kako pronaći tačnu vrednost datog parametra. Prilikom spajanja ampermetra i voltmetra u strujni krug, potrebno je pratiti njihova očitanja u određenom vremenskom periodu. Dobijeni podaci se ubacuju u formulu, nakon čega se prikazuje konačni rezultat.
Funkcije sva tri uređaja kombinovane su u električnim brojilima koji uzimaju u obzir utrošenu energiju, a zapravo rad koji obavlja električna struja. Ovdje se koristi druga jedinica - 1 kW x h, što takođe znači koliko je posla obavljeno u jedinici vremena.