Како да се пресмета работата: 11 чекори (со илустрации)

Во физиката, концептот на "работа" има поинаква дефиниција отколку што се користи во секојдневниот живот. Особено, терминот "работа" се користи кога физичката сила предизвикува преместување на објектот. Во принцип, ако моќната сила го прави објектот да се движи многу далеку, тогаш се врши многу работа. И ако моќта е мала или предмет не се движи многу далеку, а потоа само мала работа. Силата може да се пресмета со формулата:Работа = f × d × cosine (θ), каде што f = сила (во newtons), d = офсет (во метри), и θ = аголот помеѓу векторот на моќност и насоката на движење.

Чекори

Дел 1 од 3:

Наоѓање на вредноста на работата во една димензија

Еден. Пронајдете ја насоката на силата вектор и насоката на движење. За почеток, важно е прво да се утврди во која насока објектот се движи, како и од каде се применува силата. Имајте на ум дека објектите не се секогаш се движат во согласност со силите поврзани со нив - на пример, ако повлечете мала количка за рачката, тогаш користите дијагонална сила (ако сте повисоки од количката) за да ја преместите напред. Во овој дел, сепак, ќе се занимаваме со ситуации во кои силите (напор) и движењето на објектотимаИста насока. За информации за тоа како да најдете работа кога овие предмети не Имаме една насока, прочитавме подолу.

За да го направите овој процес лесно за доведување, ајде да го следиме проблемот на задачата. Да речеме дека автомобилот за играчки се протега напред пред него. Во овој случај, силата вектор и насоката на воз точка точка на ист начин -напред. Во следните чекори, ние ќе ги користиме овие информации за да помогнеме да најдеме работа извршена од страна на објектот.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 2

2. Најдете го офсет на објектот. Првата променлива D или офсет што ни е потребна за работата на формулата обично е лесно да се најде. Офсет е само растојание на кое Силата го принудил предметот да се движи од својата почетна позиција. Во задачите за обука, оваа информација обично е или дадена (позната), или може да се прикаже (пронајдени) од други информации во задачата. Во реалниот живот, сè што треба да направите за да го пронајдете офсет, ова е мерење на растојанието на објектите на објекти.

Имајте на ум дека единиците на растојанието на растојанието мора да бидат во метри во формулата за пресметување на работата.

Во нашиот пример на возот за играчки, претпоставиме дека ја наоѓате работата направена од возот кога ќе помине на автопатот. Ако започне во одредена точка и застанува на место за околу 2 метри по должината на автопатот, можеме да го користиме2 метри За нашето значење "Д" во формулата.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 3

3. Најдете сила што се применува на објектот. Следно, најдете износ на сила која се користи за движење на објектот. Ова е мерка за "сила" на сила - толку повеќе неговата вредност, толку е посилна го турка објектот и побрзо го забрзува својот ред. Ако износот на сила не е обезбедена, таа може да се добие од масата и забрзувањето на поместувањето (под услов да не постојат други конфликтни сили кои дејствуваат на него) со помош на формулаф = М × А.

Забележете дека единиците за мерење на единиците мора да бидат во Њутн за да ја пресметаат формулата.

Во нашиот пример, да претпоставиме дека не го знаеме износот на сила. Сепак, да речеме тоа Знам, Она што еден играчки има многу 0,5 кг и дека моќта го прави забрзување со брзина од 0,7 метри / секунда. Во овој случај, можеме да ја најдеме вредноста со множење M × A = 0.5 × 0.7 = 0.35 Њутн.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 4

Четири. Умножете ја моќта ×. Откако ќе го дознаете износот на сила што дејствува на вашиот објект, а растојанието до кое тој беше преместен, остатокот ќе го олесни. Само умножете ги овие две вредности едни на други за да ја добиете вредноста на работата.

Време е да го решиме нашиот пример за задачата. Со вредноста на моќта од 0,35 Њутн и офсет вредност - 2 метри, нашиот одговор е прашање на едноставно множење: 0.35 × 2 = 0.7 Јохли.

Можеби сте забележале дека во формулата прикажана во воведот, има дополнителен дел од формулата: косинус (θ). Како што беше дискутирано погоре, во овој пример, моќта и насоката на движење се користат во една насока. Ова значи дека аголот меѓу нив е 0. Од косинус (0) = 1, не треба да го вклучиме - едноставно се размножуваме на 1.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 5

Пет. Потсетете го одговорот во Џули. Во физиката, вредностите на работата (и неколку други вредности) речиси секогаш се даваат во единица мерка, која се нарекува Џуле. Еден joule е дефиниран како 1 Њутн Сили кои се применуваат за 1 метар, или со други зборови, 1 Њутн × метар. Има смисла - бидејќи го размножувате растојанието за сила, логично е дека одговорот што го добивате ќе има единица на мерка, еднаква на множење на единица на вредноста на вашата сила и растојание.

Ве молиме имајте предвид дека Joule исто така има алтернативна дефиниција - 1 ват на моќ емитирани во една секунда. Прочитајте го следново на подетална дискусија и неговиот сооднос.

Дел 2 од 3:

Пресметка на работа со аголна сила

Еден. Најдете сила и офсет, како и обично. Погоре, ние се занимававме со задача во која објектот се движи во иста насока како и силата што се прилагодува на неа. Всушност, тоа не секогаш се случува. Во случаи кога моќта и движењето на објектот се наоѓаат во две различни насоки, разликата помеѓу овие две насоки, исто така, треба да се земе предвид во равенката за точниот резултат. Прво, пронајдете ја вредноста на силата и поместувањето на објектот, бидејќи обично го правите тоа.

Ајде да погледнеме во друг пример за задачата. Во овој случај, претпоставуваме дека го повлекуваме возот за играчки, како во примерот на задачата погоре, но, овој пат ние всушност се протегаме со дијагонален агол. Во следниот чекор ќе го земеме предвид, но сега ќе се придржуваме до темелите: поместување на возот и големината на силата што дејствува на неа. За нашите цели, да речеме, силите има големина10 Њутн И дека тој го возеше истото 2 метриНапред како порано.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 7

2. Најдете го аголот помеѓу силата вектор и движење. За разлика од горенаведените примери со сила, што е во друга насока од движењето на објектот, неопходно е да се најде разликата помеѓу овие две насоки во форма на агол меѓу нив. Ако оваа информација не е обезбедена за вас, можеби ќе треба да го измерите аголот или да го повлечете од друга информација во задачата.

Во нашиот пример, задачата, да претпоставиме дека силата што се користи е околу 60 над хоризонталната рамнина. Ако возот се уште се движи напред (т.е., хоризонтално), аголот помеѓу силниот вектор и движењето на возот ќе бидат еднакви на 60.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 8

3. Умножување на сила × оддалеченост × Косинус (θ). Откако ќе го дознаете раселувањето на објектот, износот на сила која дејствува на него, и аголот помеѓу векторот на сила и неговото движење, решението е речиси исто лесно како без преземање на агол во предвид. Само земете го косинусот на аголот (ова може да бара научен калкулатор) и да го размножи за сила и да се движите за да го пронајдете одговорот на вашата задача во Џули.

Јас решавам пример за нашата задача. Со помош на калкулаторот, откриваме дека Cosine 60 е 1/2. Вклучување на тоа во формулата, можеме да го решиме проблемот како што следува: 10 NoTones × 2 метри × 1/2 = 10 Јохли.

Дел 3 од 3:

Користејќи ја вредноста на работата

Еден. Променете ја формулата за да ја пронајдете растојанието, силата или аголот. Формулата на работата споменато погоре не е Едноставно Добрата работа е исто така важна за да ги пронајде сите променливи во равенката кога веќе ја знаете вредноста на работата. Во овие случаи, едноставно одберете ја променливата што ја барате и да ја решите равенката во согласност со главните правила на алгебра.

На пример, да претпоставиме дека знаеме дека нашиот воз се повлекува со сила во 20 Њутн со дијагонален агол од повеќе од 5 метри за извршување на 86,6 joule работа. Сепак, не го знаеме аголот на силата вектор. За да пронајдете агол, ние едноставно ја нагласуваме оваа променлива и решаваме равенка на следниов начин:
86.6 = 20 × 5 × Косинус (θ)
86.6/100 = Cosine (θ)
Arccos (0.866) = θ = триесет

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 10

2. Поделете го времето поминато во движење за да најдете енергија. Во физиката, работата е тесно поврзана со друг тип на мерење наречен "Моќ". Моќта е само начин да се одреди износот на брзина со која работата се изведува во одреден систем за подолг временски период. Значи, за да најдете енергија, сè што треба да направите е да ја поделите операцијата што се користи за движење на објектот за време кога сакате да го завршите движењето. Мерењата на моќноста се назначени во единиците - W (кои се еднакви на joule / секунда).

На пример, за пример за задача во горенаведениот чекор, претпоставувам дека има 5 секунди за 5 метри. Во овој случај, сè што треба да направите е да ја дели работата што се изведува за да го преместите 5 метри (86,6 j), за 12 секунди за да пронајдете одговор за пресметување на моќта: 86.6/12 = `7.22 W.

Сликата со наслов Пресметајте го работниот чекор 11

3. Користете ја формулата TME_I + W_НК = TME_Ф, за да одговараат на механичка енергија во системот. Работата, исто така, може да се користи за да се најде количината на енергија содржана во системот. Во горната Формула TME_I = Првично Целосна механичка енергија во системот TME_Ф = Финале Целосна механичка енергија во системот и w_НК = работа извршена во комуникациски системи на сметка на не-конзервативните сили.. Во оваа формула, ако силата се применува во насока на движење, тогаш тоа е позитивно, и ако се плаче (против), тоа е негативно. Имајте на ум дека хоризонталните енергии можат да се најдат со формулата (Ѕ) MV, каде што M = Mass и V = волумен.

На пример, на пример, задача во два чекори погоре, да претпоставиме дека возот првично имаше целосна механичка енергија од 100 j. Бидејќи моќта во задачата го повлекува возот во насока на која веќе помина, тоа е позитивно. Во овој случај, конечната енергија на возот - ТМЕ_I + W_НК = 100 + 86.6 = 186.6 J.

Ве молиме имајте предвид дека не-конзервативните сили се силите чија моќ да се изложи на забрзувањето на објектот зависи од патеката што ја пренесува објектот. Триењето е добар пример - објект што го туркаше кратката, директна патека, ќе ги почувствува последиците од триењето за кратко време, додека објектот што се наметнуваше долга, пат за ликвидација на истата финална локација, воопшто ќе почувствува повеќе триење.

Совети

Ако успеете да ја решите задачата, а потоа се насмевнете и радувајте се за себе!
Обучете во решавањето колку што е можно задачите, тој гарантира целосно разбирање.
Продолжете да вежбате и обидете се повторно ако не успеете во изборот.
Истражете ги следните точки во врска со работата:

Работата со сила може да биде или позитивна или негативна. (Во оваа смисла, термините "позитивни или негативни" го носат своето математичко значење и вообичаената вредност).
Извршената работа е негативна, кога дејствува во спротивна насока.
Извршената работа е позитивна кога силата делува во насока на движење.