የሜካኒካል ሥራ ከምን ጋር ተመጣጣኝ ነው? የሜካኒካል ሥራ ትርጉም

ይህ ምን ማለት ነው?

በፊዚክስ ውስጥ "የሜካኒካል ሥራ" በሰውነት ላይ የሚሠራው አንዳንድ ኃይል (ስበት, የመለጠጥ, ግጭት, ወዘተ) ነው, በዚህም ምክንያት ሰውነት ይንቀሳቀሳል.

ብዙውን ጊዜ "ሜካኒካል" የሚለው ቃል በቀላሉ አይጻፍም.
አንዳንድ ጊዜ “ሰውነት ሥራ ሰርቷል” የሚለውን አገላለጽ ሊያጋጥሙህ ይችላሉ፣ ይህም በመርህ ደረጃ “በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል ሥራ ሰርቷል” ማለት ነው።

ይመስለኛል - እየሰራሁ ነው.

እሄዳለሁ - እኔም እሰራለሁ.

እዚህ የሜካኒካል ስራው የት አለ?

አንድ አካል በሃይል ተጽእኖ ስር የሚንቀሳቀስ ከሆነ, የሜካኒካል ስራ ይከናወናል.

አካል ይሰራል ይላሉ።
ወይም የበለጠ በትክክል ፣ ልክ እንደዚህ ይሆናል-ሥራው የሚከናወነው በሰውነት ላይ በሚሠራው ኃይል ነው።

ሥራ የአንድን ኃይል ውጤት ያሳያል።

በአንድ ሰው ላይ የሚሠሩት ኃይሎች በእሱ ላይ ሜካኒካል ሥራ ያከናውናሉ, እናም በእነዚህ ኃይሎች ድርጊት ምክንያት ሰውዬው ይንቀሳቀሳል.

ሥራ በሰው አካል ላይ ከሚሠራው ኃይል ውጤት እና አካል በዚህ ኃይል አቅጣጫ በሚወስደው ኃይል ከተሰራው መንገድ ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን ነው።

ሀ - ሜካኒካል ሥራ;
F - ጥንካሬ;
ኤስ - ርቀት ተጉዟል.

ሥራ ተሠርቷል።, 2 ሁኔታዎች በአንድ ጊዜ ከተሟሉ: አንድ ኃይል በሰውነት እና በእሱ ላይ ይሠራል
በኃይሉ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳል.

ምንም ስራ አልተሰራም።(ማለትም ከ0 ጋር እኩል ነው)፣ ከሆነ፡-
1. ኃይሉ ይሠራል, ነገር ግን አካሉ አይንቀሳቀስም.

ለምሳሌ፡- በድንጋይ ላይ ኃይል እናደርጋለን ነገርግን መንቀሳቀስ አንችልም።

2. አካሉ ይንቀሳቀሳል, እና ኃይሉ ዜሮ ነው, ወይም ሁሉም ኃይሎች ይከፈላሉ (ማለትም, የእነዚህ ኃይሎች ውጤት 0 ነው).
ለምሳሌ: በ inertia ሲንቀሳቀሱ ምንም ሥራ አይሠራም.
3. የኃይሉ አቅጣጫ እና የሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ እርስ በርስ የሚጣጣሙ ናቸው.

ለምሳሌ: ባቡር በአግድም ሲንቀሳቀስ, የስበት ኃይል አይሰራም.

ሥራ አዎንታዊ እና አሉታዊ ሊሆን ይችላል

1. የኃይሉ አቅጣጫ እና የሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ ከተጣመሩ, አወንታዊ ስራዎች ይከናወናሉ.

ለምሳሌ: የስበት ኃይል, በሚወድቅ የውሃ ጠብታ ላይ እርምጃ መውሰድ, አዎንታዊ ስራ ይሰራል.

2. የኃይል እና የሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ ተቃራኒ ከሆነ, አሉታዊ ስራ ይከናወናል.

ለምሳሌ: በሚነሳ ፊኛ ላይ የሚሠራው የስበት ኃይል አሉታዊ ሥራን ይሠራል.

ብዙ ኃይሎች በሰውነት ላይ የሚሠሩ ከሆነ, ሁሉም ኃይሎች የሚሠሩት ጠቅላላ ሥራ በተፈጠረው ኃይል ከሚሠራው ሥራ ጋር እኩል ነው.

የሥራ ክፍሎች

ለእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ዲ ጁል ክብር ሲባል የሥራው ክፍል 1 ጁል ተሰይሟል።

በአለምአቀፍ የዩኒቶች ስርዓት (SI):
[ሀ] = ጄ = ኤም
1ጄ = 1N 1ሜ

የሜካኒካል ስራ ከ 1 ጂ ጋር እኩል ነው, በ 1 N ኃይል ተጽዕኖ, አንድ አካል በዚህ ኃይል አቅጣጫ 1 ሜትር ሲንቀሳቀስ.

ከአንድ ሰው አውራ ጣት ወደ ጠቋሚ ጣቱ ሲበር
ትንኝ ይሠራል - 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 ጄ.

የሰው ልብ በአንድ ኮንትራት በግምት 1 ጄ ሥራ ያከናውናል, ይህም ከ 10 ኪሎ ግራም እስከ 1 ሴ.ሜ ቁመት ያለው ሸክም ሲያነሳ ከተሰራው ሥራ ጋር ይዛመዳል.

ወደ ሥራ ግቡ, ጓደኞች!

ሜካኒካል ሥራ. የሥራ ክፍሎች.

በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ሁሉንም ነገር የምንረዳው በ "ሥራ" ጽንሰ-ሐሳብ ነው.

በፊዚክስ, ጽንሰ-ሐሳብ ኢዮብበመጠኑ የተለየ። የተወሰነ አካላዊ መጠን ነው, ይህም ማለት ሊለካ ይችላል. በፊዚክስ ውስጥ በዋነኝነት ይጠናል ሜካኒካል ሥራ .

የሜካኒካል ሥራ ምሳሌዎችን እንመልከት.

ባቡሩ የሚንቀሳቀሰው በኤሌክትሪክ ሎኮሞቲቭ ኃይል ስር ሲሆን የሜካኒካል ስራም ይከናወናል። ሽጉጥ በሚተኮስበት ጊዜ የዱቄት ጋዞች የግፊት ኃይል ይሠራል - ጥይቱን በርሜሉ ላይ ያንቀሳቅሰዋል, እና የጥይት ፍጥነት ይጨምራል.

ከእነዚህ ምሳሌዎች ውስጥ አንድ አካል በኃይል ተጽዕኖ ሥር በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የሜካኒካል ሥራ እንደሚሠራ ግልጽ ነው. በሰውነት ላይ የሚሠራ ኃይል (ለምሳሌ የግጭት ኃይል) የእንቅስቃሴውን ፍጥነት በሚቀንስበት ጊዜ ሜካኒካል ሥራም ይከናወናል።

ካቢኔን ለማንቀሳቀስ ስለፈለግን, በእሱ ላይ አጥብቀን እንጫነዋለን, ነገር ግን ካልተንቀሳቀሰ, የሜካኒካል ስራን አንሰራም. አንድ አካል ያለ ኃይሎች ተሳትፎ ሲንቀሳቀስ አንድ ሰው አንድ ጉዳይ መገመት ይችላል (በዚህ ጉዳይ ላይ ሜካኒካዊ ሥራ እንዲሁ አይከናወንም)።

ስለዚህ፣ ሜካኒካል ሥራ የሚሠራው አንድ ኃይል በሰውነት ላይ ሲሠራ እና ሲንቀሳቀስ ብቻ ነው .

ኃይሉ በሰውነት ላይ በሚሠራበት መጠን እና ሰውነት በዚህ ኃይል ተጽእኖ ስር የሚጓዝበት መንገድ ረዘም ላለ ጊዜ, የተከናወነው ስራ የበለጠ እንደሚሆን ለመረዳት አስቸጋሪ አይደለም.

የሜካኒካል ሥራ ከተተገበረው ኃይል ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና ከተጓዘበት ርቀት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው .

ስለዚህ የሜካኒካል ስራን በሃይል ውጤት ለመለካት ተስማምተናል እና በዚህ ሃይል አቅጣጫ የተጓዘውን መንገድ፡-

ሥራ = ኃይል × መንገድ

የት ሀ- ሥራ ፣ ኤፍ- ጥንካሬ እና ኤስ- ርቀት ተጉዟል.

በ 1 ሜትር መንገድ ላይ በ 1 ኤን ሃይል የሚሰራ ስራ አንድ የስራ ክፍል ይወሰዳል.

የሥራ ክፍል - joule (ጄ ) በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ጁሌ ስም የተሰየመ። ስለዚህም

1 ጄ = 1 ኤም.

እንዲሁም ጥቅም ላይ ውሏል ኪሎጁል (ኪጄ) .

1 ኪጄ = 1000 ጄ.

ፎርሙላ ሀ = ኤፍጉልበቱ በሚፈጠርበት ጊዜ ተግባራዊ ይሆናል ኤፍቋሚ እና ከሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

የኃይሉ አቅጣጫ ከሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር የሚጣጣም ከሆነ ይህ ኃይል አወንታዊ ስራን ይሰራል።

ሰውነቱ ከተተገበረው ኃይል አቅጣጫ በተቃራኒ አቅጣጫ ከተንቀሳቀሰ, ለምሳሌ, ተንሸራታች የግጭት ኃይል, ከዚያም ይህ ኃይል አሉታዊ ስራ ይሰራል.

በሰውነት ላይ የሚሠራው የኃይል አቅጣጫ ወደ እንቅስቃሴው አቅጣጫ ቀጥ ያለ ከሆነ ይህ ኃይል ምንም አይሰራም ፣ ሥራው ዜሮ ነው ።

ለወደፊቱ, ስለ ሜካኒካል ስራ ስንናገር, በአጭሩ በአንድ ቃል እንጠራዋለን - ስራ.

ለምሳሌ. ከ 0.5 m3 እስከ 20 ሜትር ከፍታ ያለው የግራናይት ንጣፍ በማንሳት የተሰራውን ስራ አስሉ የግራናይት ጥግግት 2500 ኪ.ግ.

የተሰጠው:

ρ = 2500 ኪ.ግ / ሜ 3

መፍትሄ:

F ንጣፉን በአንድነት ወደ ላይ ለማንሳት መተግበር ያለበት ኃይል ነው። ይህ ኃይል በሞጁል ውስጥ እኩል ነው Fstrand በሰሌዳው ላይ ከሚሠራው ኃይል ማለትም F = Fstrand. እና የስበት ኃይል በጠፍጣፋው ብዛት ሊወሰን ይችላል-Fweight = gm. የንጣፉን ብዛት እናሰላው, መጠኑን እና የግራናይት ጥንካሬን በማወቅ: m = ρV; s = h, ማለትም መንገዱ ከማንሳት ቁመት ጋር እኩል ነው.

ስለዚህ, m = 2500 ኪ.ግ / m3 · 0.5 m3 = 1250 ኪ.ግ.

F = 9.8 N/kg · 1250 ኪ.ግ ≈ 12,250 N.

A = 12,250 N · 20 m = 245,000 J = 245 ኪ.ግ.

መልስ: ሀ = 245 ኪ.

ማንሻዎች.ኃይል.ኢነርጂ

ተመሳሳይ ሥራን ለማጠናቀቅ የተለያዩ ሞተሮች የተለያዩ ጊዜዎች ያስፈልጋቸዋል. ለምሳሌ በግንባታ ቦታ ላይ ያለ ክሬን በጥቂት ደቂቃዎች ውስጥ በመቶዎች የሚቆጠሩ ጡቦችን ወደ ሕንፃው የላይኛው ወለል ያነሳል። እነዚህ ጡቦች በሠራተኛ ተንቀሳቅሰው ከሆነ ይህን ለማድረግ ብዙ ሰዓታትን ይወስዳል። ሌላ ምሳሌ። አንድ ፈረስ በ10-12 ሰአታት ውስጥ ሄክታር መሬት ማረስ ይችላል፣ ትራክተር ደግሞ ባለብዙ-ጋራ ማረሻ ( ማረሻ ማጋራት።- የምድርን ንጣፍ ከታች ቆርጦ ወደ መጣያው የሚያስተላልፈው የማረሻ ክፍል; ባለብዙ-ploughshare - ብዙ ploughshares), ይህ ሥራ በ 40-50 ደቂቃዎች ውስጥ ይጠናቀቃል.

ክሬን ከሰራተኛ በበለጠ ፍጥነት ተመሳሳይ ስራ እንደሚሰራ ግልፅ ነው፣ ትራክተር ደግሞ ከፈረሱ በበለጠ ፍጥነት ተመሳሳይ ስራ ይሰራል። የሥራው ፍጥነት ኃይል በሚባል ልዩ መጠን ይገለጻል.

ኃይል ከተሰራበት ጊዜ ጋር ከሥራው ጥምርታ ጋር እኩል ነው.

ኃይልን ለማስላት ይህ ሥራ በሚሠራበት ጊዜ ሥራውን መከፋፈል ያስፈልግዎታል.ኃይል = ሥራ / ጊዜ.

የት ኤን- ኃይል, ሀ- ሥራ ፣ ቲ- የተጠናቀቀው የሥራ ጊዜ.

ኃይል በየሰከንዱ ተመሳሳይ ሥራ ሲሠራ ቋሚ መጠን ነው; አ/ትአማካይ ኃይልን ይወስናል:

ኤንአማካይ = አ/ት . የኃይል አሃድ (መለኪያ) በ 1 ሰከንድ ውስጥ የጄ ሥራ የሚሰራበት ኃይል ይወሰዳል.

ይህ ክፍል ዋት ይባላል ( ወ) ለሌላ እንግሊዛዊ ሳይንቲስት ዋት.

1 ዋት = 1 joule/1 ሰከንድ, ወይም 1 ዋ = 1 ጄ / ሰ.

ዋት (ጁል በሰከንድ) - W (1 J / s).

በቴክኖሎጂ ውስጥ ትላልቅ የኃይል አሃዶች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ - ኪሎዋት (kW), ሜጋ ዋት (MW) .

1 MW = 1,000,000 ዋ

1 ኪሎ ዋት = 1000 ዋ

1 ሜጋ ዋት = 0.001 ዋ

1 ዋ = 0.000001 ሜጋ ዋት

1 ዋ = 0.001 ኪ.ወ

1 ዋ = 1000 ሜጋ ዋት

ለምሳሌ. የውሃው ውድቀት ቁመት 25 ሜትር ከሆነ እና የፍሰት መጠኑ 120 m3 በደቂቃ ከሆነ በግድቡ ውስጥ የሚፈሰውን የውሃ ፍሰት ኃይል ይፈልጉ።

የተሰጠው:

ρ = 1000 ኪ.ግ / ሜ 3

መፍትሄ:

የፈሰሰ ውሃ ብዛት; m = ρV,

m = 1000 ኪ.ግ / m3 120 m3 = 120,000 ኪ.ግ (12 104 ኪ.ግ).

በውሃ ላይ የሚሠራው የስበት ኃይል;

ረ = 9.8 ሜ/ሰ2 120,000 ኪ.ግ ≈ 1,200,000 N (12 105 N)

በደቂቃ በፍሰት የሚሰራ ስራ፡-

A - 1,200,000 N · 25 m = 30,000,000 J (3 · 107 J).

ፍሰት ኃይል፡ N = A/t፣

N = 30,000,000 ጄ / 60 ሰ = 500,000 ዋ = 0.5 ሜጋ ዋት.

መልስ: N = 0.5MW.

የተለያዩ ሞተሮች ከአንድ ኪሎዋት በመቶኛ እና አስረኛ (የኤሌክትሪክ ምላጭ ሞተር፣ የልብስ ስፌት ማሽን) እስከ መቶ ሺዎች ኪሎዋት (የውሃ እና የእንፋሎት ተርባይኖች) የሚደርስ ሃይል አላቸው።

ሠንጠረዥ 5.

የአንዳንድ ሞተሮች ኃይል, kW.

እያንዳንዱ ሞተር አንድ ሳህን (የሞተር ፓስፖርት) አለው, ይህም ስለ ሞተሩ አንዳንድ መረጃዎችን, ኃይሉን ጨምሮ.

በተለመደው የአሠራር ሁኔታ ውስጥ ያለው የሰው ኃይል በአማካይ ከ70-80 ዋ ነው. ደረጃዎችን ሲዘል ወይም ሲሮጥ አንድ ሰው እስከ 730 ዋ ሃይል ማዳበር ይችላል፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎችም የበለጠ።

ከ ቀመር N = A/t የሚከተለው ነው

ሥራውን ለማስላት ይህ ሥራ በተሠራበት ጊዜ ኃይሉን ማባዛት አስፈላጊ ነው.

ለምሳሌ። የክፍል ማራገቢያ ሞተር 35 ዋት ኃይል አለው. በ10 ደቂቃ ውስጥ ምን ያህል ስራ ይሰራል?

የችግሩን ሁኔታዎች እንጽፍ እና እንፍታው።

የተሰጠው:

መፍትሄ:

A = 35 W * 600s = 21,000 W * s = 21,000 J = 21 kJ.

መልስ ሀ= 21 ኪ.

ቀላል ዘዴዎች.

ከጥንት ጊዜ ጀምሮ የሰው ልጅ ሜካኒካል ሥራን ለማከናወን የተለያዩ መሳሪያዎችን ይጠቀማል.

በእጅ ሊንቀሳቀስ የማይችል ከባድ ነገር (ድንጋይ ፣ ካቢኔ ፣ ማሽን መሳሪያ) ፣ በቂ ረጅም ዱላ በመጠቀም ሊንቀሳቀስ እንደሚችል ሁሉም ሰው ያውቃል።

በአሁኑ ጊዜ ከሦስት ሺህ ዓመታት በፊት በጥንታዊ ግብፅ ፒራሚዶች በሚገነቡበት ጊዜ በሊቨርስ ታግዞ ከባድ የድንጋይ ንጣፎች ተንቀሳቅሰው ወደ ከፍተኛ ከፍታ ከፍ ብለዋል ።

ብዙ ጊዜ ከባድ ሸክም ወደ አንድ ከፍታ ከማንሳት ይልቅ በተጠማ አውሮፕላን ተንከባሎ ወይም ወደ ተመሳሳይ ከፍታ ሊጎተት ወይም ብሎኮችን በመጠቀም ማንሳት ይቻላል።

ኃይልን ለመለወጥ የሚያገለግሉ መሳሪያዎች ይባላሉ ስልቶች .

ቀላል ስልቶች የሚከተሉትን ያካትታሉ: ማንሻዎች እና ዝርያዎች - እገዳ, በር; የተዘበራረቀ አውሮፕላን እና ዝርያዎቹ - ሽብልቅ ፣ ጠመዝማዛ. በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች, ቀላል ዘዴዎች ጥንካሬን ለማግኘት, ማለትም በሰውነት ላይ የሚሠራውን ኃይል ብዙ ጊዜ ለመጨመር ያገለግላሉ.

ቀላል ስልቶች በቤት ውስጥም ሆነ በሁሉም ውስብስብ የኢንዱስትሪ እና የኢንዱስትሪ ማሽኖች ውስጥ ትላልቅ የብረት ንጣፎችን በመቁረጥ, በመጠምዘዝ እና በማተም ወይም ከዚያም ጨርቆች ከተሠሩበት ምርጥ ክሮች ውስጥ ይገኛሉ. ተመሳሳይ ዘዴዎች በዘመናዊ ውስብስብ አውቶማቲክ ማሽኖች, ማተሚያ እና ቆጠራ ማሽኖች ውስጥ ይገኛሉ.

ሌቨር. የኃይሎች ሚዛን በሊቨር ላይ።

በጣም ቀላሉን እና በጣም የተለመደውን ዘዴ - ማንሻውን እናስብ.

ማንሻ በቋሚ ድጋፍ ዙሪያ ሊሽከረከር የሚችል ግትር አካል ነው።

በሥዕሎቹ ላይ አንድ ሠራተኛ ሸክሙን ለማንሳት ክራንቻን እንደ ማንሻ እንዴት እንደሚጠቀም ያሳያል። በመጀመሪያው ሁኔታ ሰራተኛው በኃይል ኤፍየኩሬውን ጫፍ ይጫናል ለ, በሁለተኛው - መጨረሻውን ከፍ ያደርገዋል ለ.

ሰራተኛው የጭነቱን ክብደት ማሸነፍ ያስፈልገዋል ፒ- በአቀባዊ ወደ ታች የሚመራ ኃይል። ይህንን ለማድረግ, ብቸኛውን በሚያልፈው ዘንግ ዙሪያ ያለውን ክራውን ይለውጠዋል እንቅስቃሴ አልባየመፍቻው ነጥብ የድጋፉ ነጥብ ነው ስለ. ጥንካሬ ኤፍሰራተኛው በሊቨር ላይ የሚሰራበት ጉልበት ያነሰ ነው ፒ, ስለዚህ ሠራተኛው ይቀበላል ጥንካሬን ማግኘት. ማንሻን በመጠቀም እንዲህ ዓይነቱን ከባድ ጭነት ማንሳት ይችላሉ, ይህም በእራስዎ ማንሳት አይችሉም.

በሥዕሉ ላይ የመዞሪያው ዘንግ የሆነበትን ዘንበል ያሳያል ስለ(fulcrum) በኃይሎች ትግበራ ነጥቦች መካከል ይገኛል ሀእና ውስጥ. ሌላ ሥዕል የዚህን ማንሻ ሥዕላዊ መግለጫ ያሳያል። ሁለቱም ኃይሎች ኤፍ 1 እና ኤፍበሊቨር ላይ የሚሰሩ 2 ወደ አንድ አቅጣጫ ይመራሉ.

ኃይሉ በሊቨር ላይ በሚሰራበት በፉልክሩም እና ቀጥታ መስመር መካከል ያለው አጭር ርቀት የሃይል ክንድ ይባላል።

የኃይሉን ክንድ ለማግኘት ከፉልክሩም ወደ ሃይሉ የእንቅስቃሴ መስመር ዝቅ ማድረግ ያስፈልግዎታል።

የዚህ ቀጥ ያለ ርዝመት የዚህ ኃይል ክንድ ይሆናል. አኃዙ እንደሚያሳየው ኦ.ኤ- የትከሻ ጥንካሬ ኤፍ 1; ኦብ- የትከሻ ጥንካሬ ኤፍ 2. በሊቨር ላይ የሚሠሩት ኃይሎች ዘንግ ዙሪያውን በሁለት አቅጣጫ ሊያዞሩት ይችላሉ፡ በሰዓት አቅጣጫ ወይም በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ። አዎ ጥንካሬ ኤፍ 1 ማንሻውን በሰዓት አቅጣጫ ይሽከረከራል ፣ እና ጉልበቱ ኤፍ 2 በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ይሽከረከራል.

በእሱ ላይ በሚተገበሩ ኃይሎች ተጽዕኖ ስር ተቆጣጣሪው ሚዛን ውስጥ የሚገኝበት ሁኔታ በሙከራ ሊቋቋም ይችላል። የኃይሉ ድርጊት ውጤት የሚወሰነው በቁጥር እሴቱ (ሞዱሉስ) ላይ ብቻ ሳይሆን በሰውነት ላይ በሚተገበርበት ቦታ ላይ ወይም እንዴት እንደሚመራው ጭምር ነው.

በፉልክሩም በሁለቱም በኩል ከሊቨር ላይ የተለያዩ ክብደቶች ተንጠልጥለዋል (ሥዕሉን ይመልከቱ) በእያንዳንዱ ጊዜ ምሳሪያው ሚዛኑን ጠብቆ ይቆያል። በሊቨር ላይ የሚሠሩት ኃይሎች ከእነዚህ ሸክሞች ክብደት ጋር እኩል ናቸው. ለእያንዳንዱ ጉዳይ, የኃይል ሞጁሎች እና ትከሻዎቻቸው ይለካሉ. በስእል 154 ላይ ከሚታየው ልምድ መረዳት የሚቻለው ኃይል 2 ነው። ኤንኃይልን ያስተካክላል 4 ኤን. በዚህ ሁኔታ, ከሥዕሉ ላይ እንደሚታየው, አነስተኛ ጥንካሬ ያለው ትከሻ ከትልቅ ጥንካሬ ትከሻ 2 እጥፍ ይበልጣል.

በእንደዚህ ዓይነት ሙከራዎች ላይ በመመርኮዝ የሊቨር ሚዛን ሁኔታ (ደንብ) ተመስርቷል.

በእሱ ላይ የሚሠሩት ኃይሎች ከእነዚህ ኃይሎች ክንዶች ጋር በተገላቢጦሽ ሲነፃፀሩ አንድ ሊቨር ሚዛናዊ ነው።

ይህ ደንብ እንደ ቀመር ሊጻፍ ይችላል፡-

ኤፍ 1/ኤፍ 2 = ኤል 2/ ኤል 1 ,

የት ኤፍ 1እናኤፍ 2 - በሊቨር ላይ የሚሠሩ ኃይሎች; ኤል 1እናኤል 2 , - የእነዚህ ኃይሎች ትከሻዎች (ሥዕሉን ይመልከቱ).

የሊቨር ሚዛን ደንብ በአርኪሜዲስ የተቋቋመው በ287 - 212 አካባቢ ነው። ዓ.ዓ ሠ. (ነገር ግን በመጨረሻው አንቀጽ ላይ ማንሻዎቹ በግብፃውያን ጥቅም ላይ እንደዋሉ ተነግሯል? ወይንስ "የተቋቋመ" የሚለው ቃል እዚህ ላይ ትልቅ ሚና ይጫወታል?)

ከዚህ ደንብ በመነሳት ትንሽ ኃይልን በመጠቀም ትልቅ ኃይልን ለማመጣጠን መጠቀም ይቻላል. የመንጠፊያው አንድ ክንድ ከሌላው በ 3 እጥፍ ይበልጣል (ሥዕሉን ይመልከቱ)። ከዚያም, ለምሳሌ, 400 N ነጥብ B ላይ ያለውን ኃይል በመተግበር 1200 N የሚመዝነውን ድንጋይ ማንሳት ይችላሉ. የበለጠ ከባድ ሸክም ለማንሳት, ሰራተኛው የሚሠራበትን የሊቨር ክንድ ርዝመት መጨመር ያስፈልግዎታል.

ለምሳሌ. አንድ ሠራተኛ ማንሻን በመጠቀም 240 ኪሎ ግራም የሚመዝነውን ንጣፍ ያነሳል (ምሥል 149 ይመልከቱ)። ትንሹ ክንድ 0.6 ሜትር ከሆነ በ 2.4 ሜትር በትልቁ የሊቨር ክንድ ላይ ምን ኃይል ይጠቀማል?

የችግሩን ሁኔታዎች እንፃፍ እና እንፍታው።

የተሰጠው:

መፍትሄ:

በሊቨር ሚዛን ህግ መሰረት F1/F2 = l2/l1, ከየት ነው F1 = F2 l2 / l1, F2 = P የድንጋይ ክብደት ነው. የድንጋይ ክብደት asd = gm፣ F = 9.8 N 240 kg ≈ 2400 N

ከዚያም F1 = 2400 N · 0.6 / 2.4 = 600 N.

መልስ F1 = 600 N.

በእኛ ምሳሌ, ሰራተኛው የ 2400 N ኃይልን ያሸንፋል, የ 600 N ኃይልን ወደ ማንሻው ይጠቀማል ነገር ግን በዚህ ሁኔታ ሰራተኛው የሚሠራበት ክንድ የድንጋይ ክብደት ከሚሠራበት 4 እጥፍ ይበልጣል. ( ኤል 1 : ኤል 2 = 2.4 ሜትር: 0.6 ሜትር = 4).

የመተዳደሪያ ደንብን በመተግበር አነስተኛ ኃይል ትልቅ ኃይልን ማመጣጠን ይችላል. በዚህ ሁኔታ አነስተኛ ኃይል ያለው ትከሻ ከትልቅ ጥንካሬ ትከሻ በላይ መሆን አለበት.

የኃይል አፍታ.

የሊቨር ሚዛን ህግን አስቀድመው ያውቃሉ፡-

ኤፍ 1 / ኤፍ 2 = ኤል 2 / ኤል 1 ,

የተመጣጠነ ንብረትን በመጠቀም (የአባላቶቹ ምርት ከመካከለኛው አባላት ምርት ጋር እኩል ነው) በዚህ ቅጽ እንጽፋለን-

ኤፍ 1ኤል 1 = ኤፍ 2 ኤል 2 .

በግራ በኩል የእኩልነት ውጤት ነው ኤፍ 1 በትከሻዋ ላይ ኤል 1, እና በቀኝ በኩል - የኃይል ውጤት ኤፍ 2 በትከሻዋ ላይ ኤል 2 .

አካልን እና ትከሻውን የሚሽከረከር የኃይል ሞጁል ምርት ይባላል የኃይል አፍታ; በደብዳቤው M. ይህ ማለት ነው

በሰዓት አቅጣጫ የሚሽከረከርበት ጊዜ ከኃይሉ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ከሚሽከረከርበት ቅጽበት ጋር እኩል ከሆነ አንድ ሊቨር በሁለት ሃይሎች እርምጃ ሚዛናዊ ነው።

ይህ ደንብ ይባላል የአፍታዎች አገዛዝ ፣ እንደ ቀመር ሊፃፍ ይችላል፡-

M1 = M2

በእርግጥም, በተመለከትነው ሙከራ (§ 56) ውስጥ, ተዋንያን ኃይሎች ከ 2 N እና 4 N ጋር እኩል ናቸው, ትከሻዎቻቸው በቅደም ተከተል 4 እና 2 የሊቨር ግፊቶች, ማለትም የእነዚህ ኃይሎች አፍታዎች መለኪያው በሚዛንበት ጊዜ ተመሳሳይ ነው. .

የጉልበት ጊዜ፣ ልክ እንደ ማንኛውም አካላዊ መጠን፣ ሊለካ ይችላል። የኃይሉ አሃድ የ 1 ኤን ጉልበት ጊዜ ነው የሚወሰደው, ክንዱ በትክክል 1 ሜትር ነው.

ይህ ክፍል ይባላል ኒውተን ሜትር (ኤም).

የኃይሉ ጊዜ የአንድን ኃይል ተግባር ያሳያል፣ እና በሁለቱም የኃይሉ ሞጁሎች እና ጥቅሞቹ ላይ በተመሳሳይ ጊዜ እንደሚወሰን ያሳያል። በእርግጥም, ለምሳሌ, በበሩ ላይ የኃይል እርምጃ በሁለቱም በኃይሉ መጠን እና ኃይሉ በሚተገበርበት ቦታ ላይ እንደሚወሰን አስቀድመን አውቀናል. በሩን መዞር በጣም ቀላል ነው, ከመዞሪያው ዘንግ በጣም ርቆ የሚሠራው ኃይል ይሠራል. ፍሬውን በረጅም ቁልፍ ከትንሽ አጭር መፍታት ይሻላል። ከጉድጓዱ ውስጥ አንድ ባልዲ ለማንሳት ቀላል ነው, የበሩን እጀታ ይረዝማል, ወዘተ.

በቴክኖሎጂ ፣ በዕለት ተዕለት ሕይወት እና በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ማንሻዎች።

የአጠቃቀም ደንብ (ወይም የአፍታዎች ደንብ) በቴክኖሎጂ እና በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ጥንካሬን ወይም ጉዞን በሚያስፈልግባቸው የተለያዩ መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች ተግባር ላይ የተመሠረተ ነው።

በመቀስ ስንሰራ የጥንካሬ ትርፍ አለን። መቀሶች - ይህ ማንሻ ነው።(በለስ)፣ የመቀስ ሁለቱን ግማሾችን በሚያገናኘው ሽክርክሪት በኩል የሚከሰት የማዞሪያው ዘንግ። የሚሠራ ኃይል ኤፍ 1 መቀስ የሚይዘው ሰው እጅ ጡንቻ ጥንካሬ ነው። ፀረ ኃይል ኤፍ 2 በመቀስ የተቆረጠ ቁሳቁስ የመቋቋም ኃይል ነው። እንደ መቀሶች ዓላማ, ንድፋቸው ይለያያል. ወረቀት ለመቁረጥ የተነደፉት የቢሮ መቀሶች ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ርዝመት ያላቸው ረዣዥም ቢላዎች እና እጀታዎች አሏቸው። የመቁረጥ ወረቀት ብዙ ኃይል አይጠይቅም, እና ረዥም ምላጭ ቀጥታ መስመር ላይ ለመቁረጥ ቀላል ያደርገዋል. የብረት ብረትን ለመቁረጥ ማጭድ (ምስል) ከቅርንጫፎቹ በጣም ረዘም ያሉ እጀታዎች አሏቸው ፣ የብረቱ የመቋቋም ኃይል ትልቅ ስለሆነ እና እሱን ለማመጣጠን ፣ የተግባር ኃይል ክንድ በከፍተኛ ሁኔታ መጨመር አለበት። በመያዣዎቹ ርዝመት እና በመቁረጫው ክፍል እና በማዞሪያው ዘንግ መካከል ያለው ልዩነት የበለጠ ነው የሽቦ መቁረጫዎች(ምስል), ሽቦ ለመቁረጥ የተነደፈ.

ብዙ ማሽኖች የተለያዩ አይነት ማንሻዎች አሏቸው። የልብስ ስፌት ማሽን እጀታ፣ የብስክሌት ፔዳል ​​ወይም የእጅ ብሬክ፣ የመኪና እና የትራክተር ፔዳሎች እና የፒያኖ ቁልፎች ሁሉም በእነዚህ ማሽኖች እና መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ማንሻዎች ምሳሌዎች ናቸው።

የሊቨርስ አጠቃቀም ምሳሌዎች የብልግናዎች እና የስራ ወንበሮች እጀታዎች ፣ የመቆፈሪያ ማሽን ፣ ወዘተ.

የሊቨር ሚዛኖች እርምጃ በሊቨር መርህ (ምስል) ላይ የተመሰረተ ነው. በስእል 48 (ገጽ 42) ላይ የሚታዩት የስልጠና ሚዛኖች እንደ እኩል ክንድ ማንሻ . ውስጥ የአስርዮሽ ሚዛኖችክብደቶች ያለው ጽዋ የተንጠለጠለበት ትከሻ ሸክሙን ከሚሸከመው ትከሻ በ 10 እጥፍ ይረዝማል. ይህ ትልቅ ሸክሞችን መመዘን በጣም ቀላል ያደርገዋል. ሸክሙን በአስርዮሽ ሚዛን ሲመዘን የክብደቱን ብዛት በ10 ማባዛት አለቦት።

የመኪኖች ጭነት መኪናዎችን ለመመዘን የሚዛን መሳሪያ እንዲሁ በአጠቃቀም ደንብ ላይ የተመሰረተ ነው።

ሊቨርስ በተለያዩ የእንስሳትና የሰው አካል ክፍሎች ውስጥም ይገኛል። እነዚህ ለምሳሌ ክንዶች, እግሮች, መንጋጋዎች ናቸው. ብዙ ማንሻዎች በነፍሳት አካል ውስጥ ሊገኙ ይችላሉ (ስለ ነፍሳት እና ስለ ሰውነታቸው መዋቅር መጽሐፍ በማንበብ) ወፎች እና በእፅዋት መዋቅር ውስጥ።

የሊቨር ሚዛን ህግን ወደ ማገጃ መተግበር።

አግድበመያዣ ውስጥ የተገጠመ ጎድጎድ ያለው መንኮራኩር ነው። ገመድ, ኬብል ወይም ሰንሰለት በማገጃው ውስጥ ይለፋሉ.

ቋሚ እገዳ ይህ ዘንግ የተስተካከለ እና ሸክሞችን በሚነሳበት ጊዜ የማይነሳ ወይም የማይወድቅ እገዳ ነው (ምስል)።

ቋሚ ብሎክ እንደ እኩል-ታጠቀ ሊቨር ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል፣ በዚህ ውስጥ የኃይሎቹ ክንዶች ከመንኮራኩሩ ራዲየስ (ምስል) ጋር እኩል ናቸው። OA = OB = r. እንዲህ ዓይነቱ እገዳ ጥንካሬን አያገኝም. ( ኤፍ 1 = ኤፍ 2), ነገር ግን የኃይሉን አቅጣጫ እንዲቀይሩ ይፈቅድልዎታል. የሚንቀሳቀስ እገዳ - ይህ እገዳ ነው. ከጭነቱ ጋር አብሮ የሚወጣ እና የሚወድቅ ዘንግ (ምስል). ስዕሉ የሚዛመደውን ማንሻ ያሳያል፡- ስለ- የመንጠፊያው ጫፍ ነጥብ; ኦ.ኤ- የትከሻ ጥንካሬ አርእና ኦብ- የትከሻ ጥንካሬ ኤፍ. ከትከሻው ጀምሮ ኦብትከሻውን 2 ጊዜ ኦ.ኤ, ከዚያም ጥንካሬ ኤፍ 2 ጊዜ ያነሰ ኃይል አር:

ረ = P/2 .

ስለዚህም ተንቀሳቃሽ እገዳው የጥንካሬ 2 እጥፍ ይጨምራል .

ይህ የኃይል አፍታ ጽንሰ-ሐሳብ በመጠቀም ሊረጋገጥ ይችላል. እገዳው በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ ሲሆን, የኃይሎች ጊዜዎች ኤፍእና አርእርስ በርስ እኩል. ግን የጥንካሬው ትከሻ ኤፍ 2 ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል አር, እና, ስለዚህ, ኃይሉ ራሱ ኤፍ 2 ጊዜ ያነሰ ኃይል አር.

ብዙውን ጊዜ በተግባር የቋሚ እገዳ እና ተንቀሳቃሽ ጥምረት ጥቅም ላይ ይውላል (ምስል)። ቋሚ እገዳው ለምቾት ብቻ ጥቅም ላይ ይውላል. በኃይል ውስጥ ትርፍ አይሰጥም, ነገር ግን የኃይሉን አቅጣጫ ይለውጣል. ለምሳሌ, መሬት ላይ በሚቆሙበት ጊዜ ሸክሙን እንዲያነሱ ይፈቅድልዎታል. ይህ ለብዙ ሰዎች ወይም ሰራተኞች ምቹ ነው። ሆኖም ፣ ከተለመደው 2 እጥፍ የበለጠ ጥንካሬን ይሰጣል!

ቀላል ዘዴዎችን ሲጠቀሙ የሥራ እኩልነት. የሜካኒክስ "ወርቃማ አገዛዝ".

የተመለከትናቸው ቀላል ዘዴዎች በአንድ ኃይል እርምጃ ሌላ ኃይልን ማመጣጠን በሚያስፈልግበት ጊዜ ሥራን በሚሠሩበት ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ.

በተፈጥሮ ፣ ጥያቄው የሚነሳው-በጥንካሬ ወይም በመንገድ ላይ ትርፍ ሲሰጡ ፣ ቀላል ዘዴዎች በስራ ላይ ትርፍ አይሰጡም? የዚህ ጥያቄ መልስ ከተሞክሮ ሊገኝ ይችላል.

ሁለት የተለያዩ የመጠን ሃይሎችን በሊቨር ላይ በማመጣጠን ኤፍ 1 እና ኤፍ 2 (በለስ)፣ ማንሻውን በእንቅስቃሴ ላይ ያድርጉት። በተመሳሳይ ጊዜ የትንሹን ኃይል የመተግበር ነጥብ ይወጣል ኤፍ 2 ተጨማሪ ይሄዳል ኤስ 2, እና የኃይሉ አተገባበር ነጥብ ኤፍ 1 - አጭር መንገድ ኤስ 1. እነዚህን መንገዶች እና የግዳጅ ሞጁሎችን ከለካን በኋላ፣ በሊቨር ላይ ባሉ ኃይሎች አተገባበር የሚያልፉት መንገዶች ከኃይሎቹ ጋር የተገላቢጦሽ ሆነው እናገኛቸዋለን።

ኤስ 1 / ኤስ 2 = ኤፍ 2 / ኤፍ 1.

ስለዚህ, በሊቨር ረጅም ክንድ ላይ በመሥራት, ጥንካሬን እናገኛለን, ግን በተመሳሳይ ጊዜ በመንገድ ላይ በተመሳሳይ መጠን እናጣለን.

የኃይል ምርት ኤፍበመንገድ ላይ ኤስሥራ አለ። የእኛ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት በሊቨር ላይ በተተገበሩ ኃይሎች የሚሰሩት ሥራ እርስ በእርስ እኩል ነው-

ኤፍ 1 ኤስ 1 = ኤፍ 2 ኤስ 2፣ ማለትም እ.ኤ.አ. ሀ 1 = ሀ 2.

ስለዚህ፣ አቅምን ሲጠቀሙ በስራ ቦታ ማሸነፍ አይችሉም።

አቅምን በመጠቀም ኃይልን ወይም ርቀትን ማግኘት እንችላለን። በጉልበቱ አጭር ክንድ ላይ ኃይልን በመተግበር ከርቀት እናገኛለን ነገርግን በጥንካሬው ተመሳሳይ መጠን እናጣለን።

የመጠቀሚያ ህግ በተገኘበት ጊዜ የተደሰተው አርኪሜድስ፣ “አንድ ጊዜ ስጠኝ እና ምድርን እመልሳለሁ!” ብሎ የተናገረ አፈ ታሪክ አለ።

እርግጥ ነው, አርኪሜድስ ፉልክራም (ከምድር ውጭ መሆን የነበረበት) እና የሚፈለገውን ርዝመት ያለው ማንሻ ቢሰጠውም እንዲህ ያለውን ተግባር መቋቋም አልቻለም.

ምድርን 1 ሴንቲ ሜትር ብቻ ለማሳደግ የሊቨር ረጅም ክንድ ትልቅ ርዝመት ያለው ቅስት መግለጽ ይኖርበታል። በዚህ መንገድ የሊቨርን ረጅም ጫፍ ለማንቀሳቀስ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ዓመታትን ይወስዳል ለምሳሌ በ 1 ሜ / ሰ ፍጥነት!

የማይንቀሳቀስ ብሎክ በስራ ላይ ምንም ትርፍ አይሰጥም ፣በሙከራ ማረጋገጥ ቀላል የሆነው (ሥዕሉን ይመልከቱ). በኃይሎች አተገባበር ነጥቦች የሚተላለፉ መንገዶች ኤፍእና ኤፍ, ተመሳሳይ ናቸው, ኃይሎች አንድ ናቸው, ይህም ማለት ሥራው አንድ ነው.

በተንቀሳቀሰ እገዳ እርዳታ የተሰራውን ስራ መለካት እና ማወዳደር ይችላሉ. ተንቀሳቃሽ ማገጃን በመጠቀም ሸክሙን ወደ ከፍታ ሸክም ለማንሳት, ዳይናሞሜትር የተገጠመበትን ገመድ ጫፍ ወደ 2h ቁመት ማዛወር አስፈላጊ ነው (ምስል) እንደ ልምድ ያሳያል.

ስለዚህም በጥንካሬው ባለ 2 እጥፍ ያገኙታል ፣ በመንገድ ላይ 2 እጥፍ ያጣሉ ፣ ስለሆነም ተንቀሳቃሽ እገዳው በስራ ላይ ትርፍ አይሰጥም ።

የዘመናት ልምምድ እንደሚያሳየው የትኛውም ስልቶች በአፈፃፀም ላይ ትርፍ አይሰጥም።እንደ የስራ ሁኔታ በጥንካሬም ሆነ በጉዞ ለማሸነፍ የተለያዩ ዘዴዎችን ይጠቀማሉ።

ቀደም ሲል የጥንት ሳይንቲስቶች በሁሉም ዘዴዎች ላይ የሚተገበር ህግን አውቀዋል- በጥንካሬ የቱንም ያህል ጊዜ ብናሸንፍ በርቀት የምንሸነፍበት ተመሳሳይ ቁጥር ነው። ይህ ደንብ የመካኒኮች "ወርቃማ አገዛዝ" ተብሎ ይጠራል.

የአሠራሩ ውጤታማነት.

የመንጠፊያውን ንድፍ እና አሠራር ግምት ውስጥ ስናስገባ, ግጭትን, እንዲሁም የሊቨር ክብደትን ግምት ውስጥ አላስገባንም. በእነዚህ ተስማሚ ሁኔታዎች, በተተገበረው ኃይል የተሰራውን ስራ (ይህን ስራ እንጠራዋለን ሙሉ) ጋር እኩል ነው። ጠቃሚሸክሞችን በማንሳት ወይም ማንኛውንም ተቃውሞ በማሸነፍ ላይ ይስሩ.

በተግባር, በሜካኒካል የሚሰራው አጠቃላይ ስራ ሁልጊዜ ከጠቃሚው ስራ ትንሽ ይበልጣል.

የሥራው ክፍል የሚከናወነው በመሳሪያው ውስጥ ካለው የግጭት ኃይል ጋር እና የየራሳቸውን ክፍሎች በማንቀሳቀስ ነው። ስለዚህ፣ ተንቀሳቃሽ ብሎክን በሚጠቀሙበት ጊዜ ብሎክውን፣ ገመዱን ለማንሳት እና በማገጃው ዘንግ ውስጥ ያለውን የግጭት ኃይል ለመወሰን በተጨማሪ ሥራ መሥራት አለቦት።

ምንም አይነት ዘዴ ብንወስድ, በእሱ እርዳታ የተከናወነው ጠቃሚ ስራ ሁልጊዜ የጠቅላላ ስራው አካል ብቻ ነው. ይህ ማለት ጠቃሚ ስራን በ Ap ፊደል በመጥቀስ ፣ አጠቃላይ (የወጭ) ስራ በአዝ ፊደል ፣ እኛ መጻፍ እንችላለን-

ወደላይ< Аз или Ап / Аз < 1.

ጠቃሚ ሥራ ከጠቅላላ ሥራ ጋር ያለው ጥምርታ የአሠራሩ ውጤታማነት ይባላል.

የውጤታማነት ፋክተሩ እንደ ቅልጥፍና ይገለጻል።

ውጤታማነት = አፕ / አዝ.

ቅልጥፍና ብዙውን ጊዜ እንደ መቶኛ ይገለጻል እና በግሪክ ፊደል η ይገለጻል፣ እንደ “eta” ይነበባል፡-

η = አፕ/አዝ · 100%.

ለምሳሌ: 100 ኪሎ ግራም የሚመዝነው ሸክም በሊቨር አጭር ክንድ ላይ ተንጠልጥሏል. እሱን ለማንሳት የ 250 N ሃይል በረዥሙ ክንድ ላይ ይጫናል, ጭነቱ ወደ h1 = 0.08 ሜትር ከፍ ይላል, የመንዳት ኃይል ነጥብ ወደ h2 = 0.4 ሜትር ይወርዳል የመንጠፊያው ቅልጥፍና.

የችግሩን ሁኔታዎች እንጽፍ እና እንፍታው።

የተሰጠው :

መፍትሄ :

η = አፕ/አዝ · 100%.

ጠቅላላ (የወጣ) ሥራ Az = Fh2.

ጠቃሚ ስራ Ap = Рh1

P = 9.8 100 ኪ.ግ ≈ 1000 N.

አፕ = 1000 N · 0.08 = 80 ጄ.

Az = 250 N · 0.4 m = 100 J.

η = 80 ጄ/100 ጄ 100% = 80%.

መልስ : η = 80%.

ነገር ግን "ወርቃማው ህግ" በዚህ ጉዳይ ላይም ይሠራል. ጠቃሚ ስራው ክፍል - 20% የሚሆነው - በሊቨር እና በአየር መከላከያ ዘንግ ውስጥ እንዲሁም በእራሱ እንቅስቃሴ ላይ ግጭትን ለማሸነፍ ይውላል።

የማንኛውም ዘዴ ውጤታማነት ሁልጊዜ ከ 100% ያነሰ ነው. ዘዴዎችን በሚነድፉበት ጊዜ ሰዎች ውጤታማነታቸውን ለመጨመር ይጥራሉ. ይህንን ለማግኘት በመሳሪያዎቹ ዘንጎች ውስጥ ግጭት እና ክብደታቸው ይቀንሳል.

ጉልበት

በፋብሪካዎች እና ፋብሪካዎች ውስጥ ማሽኖች እና ማሽኖች በኤሌክትሪክ ሞተሮች ይንቀሳቀሳሉ, ይህም የኤሌክትሪክ ኃይል ይበላል (ስለዚህ ስሙ).

የታመቀ ምንጭ (ምስል) ፣ ሲስተካከል ፣ ይሠራል ፣ ሸክሙን ወደ ቁመት ያነሳል ወይም ጋሪ እንዲንቀሳቀስ ያደርገዋል። ከመሬት በላይ የሚነሳ የማይንቀሳቀስ ሸክም አይሰራም, ነገር ግን ይህ ጭነት ከወደቀ, ስራ መስራት ይችላል (ለምሳሌ, ክምር ወደ መሬት ውስጥ ሊያስገባ ይችላል). እያንዳንዱ የሚንቀሳቀስ አካል ሥራ የመሥራት ችሎታ አለው። ስለዚህ የብረት ኳስ ኤ (ሩዝ) ከተጠመደ አውሮፕላን ወደ ታች እየተንከባለለ የእንጨት ብሎክ ቢን በመምታት የተወሰነ ርቀት ያንቀሳቅሰዋል። በተመሳሳይ ጊዜ ሥራ ይከናወናል. አንድ አካል ወይም በርካታ መስተጋብር አካላት (የአካላት ስርዓት) ሥራ መሥራት ከቻሉ ጉልበት አላቸው ተብሏል። ጉልበት - አንድ አካል (ወይም ብዙ አካላት) ምን ያህል ሥራ መሥራት እንደሚችሉ የሚያሳይ አካላዊ መጠን። ኢነርጂ በ SI ስርዓት ውስጥ እንደ ሥራ በተመሳሳይ ክፍሎች ውስጥ ይገለጻል ፣ ማለትም በ joules. አንድ አካል ብዙ መሥራት በሚችለው መጠን የበለጠ ጉልበት ይኖረዋል። ሥራ ሲሠራ, የሰውነት ጉልበት ይለወጣል. የተከናወነው ሥራ ከኃይል ለውጥ ጋር እኩል ነው. እምቅ እና የእንቅስቃሴ ጉልበት. እምቅ (ከላቲ.አቅም -መቻል) ኢነርጂ ማለት በተመሳሳዩ የአካል ክፍሎች እና አካላት መስተጋብር አንጻራዊ አቀማመጥ የሚወሰን ሃይል ነው። እምቅ ሃይል ለምሳሌ ከምድር ገጽ አንጻር በተነሳ አካል የተያዘ ነው ምክንያቱም ሃይሉ በእሱ እና በምድር አንጻራዊ አቀማመጥ ላይ የተመሰረተ ነው. እና የጋራ መስህባቸው። በምድር ላይ የሚተኛ አካል እምቅ ሃይል ዜሮ እንደሆነ ከቆጠርን፣ ወደ አንድ ከፍታ ከፍ ብሎ የሚነሳው የሰውነት ሃይል የሚወሰነው ሰውነቱ ወደ ምድር ሲወድቅ በስበት ኃይል በሚሰራው ስራ ነው። የሰውነትን እምቅ ኃይል እንጠቁም ኢ n, ምክንያቱም ኢ = አ, እና ስራ, እንደምናውቀው, ከኃይል እና ከመንገድ ውጤት ጋር እኩል ነው, ከዚያ ሀ = ኤፍ, የት ኤፍ- ስበት. ይህ ማለት እምቅ ኢነርጂ ኤን እኩል ነው፡- E = Fh፣ ወይም E = gmh፣ የት ሰ- ነፃ ውድቀት ማፋጠን; ኤም- የሰውነት ክብደት; ሸ- ሰውነት የሚነሳበት ቁመት. በግድቦች በተያዙ ወንዞች ውስጥ ያለው ውሃ ከፍተኛ ኃይል አለው. ወድቆ ውሃው ይሰራል፣ ኃይለኛ የኃይል ማመንጫ ተርባይኖችን እየነዳ ነው። የኮፕራ መዶሻ (ስዕል) እምቅ ኃይል የማሽከርከር ክምር ሥራን ለማከናወን በግንባታ ላይ ጥቅም ላይ ይውላል. ከፀደይ ጋር በር ሲከፍቱ ፀደይን ለመዘርጋት (ወይም ለመጭመቅ) ሥራ ይከናወናል. በተገኘው ጉልበት ምክንያት ፀደይ, ኮንትራት (ወይም ቀጥ ያለ) ይሠራል, በሩን ይዘጋዋል. የታመቁ እና ያልተጣመሙ ምንጮች ኃይል ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ለምሳሌ ፣ በሰዓቶች ፣ የተለያዩ የንፋስ መጫዎቻዎች ፣ ወዘተ. ማንኛውም የመለጠጥ ቅርጽ ያለው አካል እምቅ ኃይል አለው.የተጨመቀ ጋዝ እምቅ ኃይል በሙቀት ሞተሮች ውስጥ ፣ በማዕድን ኢንዱስትሪ ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ በሚውሉት ጃክሃመርስ ፣ በመንገድ ግንባታ ፣ በጠንካራ አፈር ቁፋሮ ፣ ወዘተ. አንድ አካል በእንቅስቃሴው ምክንያት የሚይዘው ጉልበት ኪኔቲክ (ከግሪክ) ይባላል።ኪነማ - እንቅስቃሴ) ጉልበት. የሰውነት ጉልበት ጉልበት በደብዳቤው ይገለጻል። ኢለ. የሚንቀሳቀስ ውሃ፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሃይል ማመንጫዎችን ተርባይኖች መንዳት የእንቅስቃሴ ሃይሉን ያሳልፋል እና ይሰራል። የሚንቀሳቀሰው አየር፣ ንፋሱም የእንቅስቃሴ ሃይል አለው። የእንቅስቃሴ ጉልበት በምን ላይ የተመሰረተ ነው? ወደ ልምድ እንሸጋገር (ሥዕሉን ይመልከቱ)። ኳሱን ከተለያየ ከፍታ ላይ ብታሽከረክሩት ኳሱ በሚሽከረከርበት መጠን ከፍ ባለ መጠን ፍጥነቱ እየጨመረ በሄደ መጠን ማገጃውን ሲያንቀሳቅስ ማለትም የበለጠ ስራ እንደሚሰራ ያስተውላሉ። ይህ ማለት የሰውነት ጉልበት ጉልበት በፍጥነቱ ላይ የተመሰረተ ነው. በፍጥነቱ ምክንያት የሚበር ጥይት ከፍተኛ የእንቅስቃሴ ኃይል አለው። የሰውነት ጉልበት ጉልበት በክብደቱ ላይ የተመሰረተ ነው. ሙከራችንን እንደገና እናድርግ፣ ነገር ግን ከተያዘው አውሮፕላን ሌላ ትልቅ የጅምላ ኳስ እንጠቀጥላለን። ባር ቢ ወደ ፊት ይሄዳል, ማለትም ተጨማሪ ስራዎች ይከናወናሉ. ይህ ማለት የሁለተኛው ኳስ የእንቅስቃሴ ጉልበት ከመጀመሪያው ይበልጣል. የሰውነት ክብደት እና የሚንቀሳቀስበት ፍጥነት በጨመረ መጠን የእንቅስቃሴ ሃይሉ ይጨምራል። የሰውነት እንቅስቃሴን ኃይል ለመወሰን ቀመሩ ጥቅም ላይ ይውላል- ኢክ = mv^2/2፣ የት ኤም- የሰውነት ክብደት; ቁ- የሰውነት እንቅስቃሴ ፍጥነት. የአካላት ጉልበት ጉልበት በቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በግድቡ የተያዘው ውሃ ቀደም ሲል እንደተገለፀው ከፍተኛ አቅም ያለው ኃይል አለው. ውሃ ከግድብ ሲወድቅ ይንቀሳቀሳል እና ተመሳሳይ ከፍተኛ የእንቅስቃሴ ሃይል ይኖረዋል። ከኤሌክትሪክ ጅረት ጀነሬተር ጋር የተገናኘ ተርባይን ያንቀሳቅሳል። በውሃ ጉልበት ጉልበት ምክንያት የኤሌክትሪክ ኃይል ይፈጠራል. በብሔራዊ ኢኮኖሚ ውስጥ የውሃ ማንቀሳቀስ ጉልበት ትልቅ ጠቀሜታ አለው. ይህ ኃይል ኃይለኛ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎችን በመጠቀም ጥቅም ላይ ይውላል. የመውደቅ ውሃ ሃይል እንደ ነዳጅ ሃይል ሳይሆን ለአካባቢ ተስማሚ የሆነ የሃይል ምንጭ ነው። በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም አካላት፣ ከመደበኛው የዜሮ እሴት አንፃር፣ አቅም ወይም ጉልበት አላቸው፣ እና አንዳንዴ ሁለቱም አንድ ላይ። ለምሳሌ፣ የሚበር አውሮፕላን ከመሬት አንጻር የእንቅስቃሴ እና እምቅ ሃይል አለው። ከሁለት ዓይነት የሜካኒካል ሃይል ጋር ተዋወቅን። ሌሎች የኃይል ዓይነቶች (ኤሌክትሪክ, ውስጣዊ, ወዘተ) በሌሎች የፊዚክስ ኮርሶች ክፍሎች ውስጥ ይብራራሉ. የአንድ ዓይነት ሜካኒካል ኃይልን ወደ ሌላ መለወጥ. የአንድ ዓይነት ሜካኒካል ኃይልን ወደ ሌላ የመቀየር ክስተት በሥዕሉ ላይ በሚታየው መሣሪያ ላይ ለመመልከት በጣም ምቹ ነው። ክርውን ወደ ዘንግ ላይ በማዞር የመሳሪያው ዲስክ ይነሳል. ወደ ላይ የሚነሳ ዲስክ የተወሰነ እምቅ ሃይል አለው። ከለቀቁት ይሽከረከራል እና መውደቅ ይጀምራል. በሚወድቅበት ጊዜ የዲስክ እምቅ ኃይል ይቀንሳል, ግን በተመሳሳይ ጊዜ የእንቅስቃሴው ጉልበት ይጨምራል. በውድቀቱ መጨረሻ ላይ ዲስኩ የኪነቲክ ሃይል ክምችት ስላለው እንደገና ወደ ቀድሞው ቁመት ሊጨምር ይችላል። (የኃይሉ ክፍል ከግጭት ሃይል ጋር ሲሰራ ይውላል፣ስለዚህ ዲስኩ ወደ መጀመሪያው ከፍታው አይደርስም።) ከተነሳ በኋላ ዲስኩ እንደገና ይወድቃል እና እንደገና ይነሳል። በዚህ ሙከራ ዲስኩ ወደ ታች ሲንቀሳቀስ እምቅ ሃይሉ ወደ ኪነቲክ ሃይል ይቀየራል እና ወደላይ ሲንቀሳቀስ የእንቅስቃሴው ሃይል ወደ እምቅ ሃይል ይቀየራል። ከአንዱ ዓይነት ወደ ሌላ የኃይል ሽግግርም የሚከሰተው ሁለት ተጣጣፊ አካላት ሲጋጩ ለምሳሌ መሬት ላይ ያለ የጎማ ኳስ ወይም በብረት ሳህን ላይ ያለው የብረት ኳስ ነው። የብረት ኳስ (ሩዝ) ከብረት ሳህን በላይ ካነሱት እና ከእጆችዎ ከለቀቀው ይወድቃል። ኳሱ ሲወድቅ የኳሱ ፍጥነት ሲጨምር እምቅ ሃይሉ ይቀንሳል እና የእንቅስቃሴ ሃይሉ ይጨምራል። ኳሱ ሳህኑን ሲመታ ኳሱም ሆነ ሳህኑ ይጨመቃሉ። ኳሱ የነበረው የእንቅስቃሴ ሃይል ወደ የታመቀው ሳህን እና የተጨመቀው ኳስ እምቅ ሃይል ይሆናል። ከዚያም ለስላስቲክ ሃይሎች ተግባር ምስጋና ይግባውና ሳህኑ እና ኳሱ የመጀመሪያውን ቅርጽ ይይዛሉ. ኳሱ ከጠፍጣፋው ላይ ይወጣል እና የእነሱ እምቅ ሃይል እንደገና ወደ ኳሱ ኪነቲክ ሃይል ይለወጣል: ኳሱ በሰሌዳው ላይ ከደረሰበት ፍጥነት ጋር እኩል ይሆናል ። ኳሱ ወደ ላይ ሲወጣ የኳሱ ፍጥነት እና የእንቅስቃሴ ሃይሉ እየቀነሰ ሲሄድ እምቅ ሃይል ይጨምራል። ኳሱ ከሳህኑ ላይ ወረድ ብሎ መውደቅ ከጀመረበት ቁመት ጋር ተመሳሳይ ነው። ከፍ ባለ ቦታ ላይ ፣ ሁሉም የእንቅስቃሴ ኃይሉ እንደገና ወደ እምቅነት ይለወጣል። የተፈጥሮ ክስተቶች ብዙውን ጊዜ አንድ ዓይነት ኃይል ወደ ሌላ በመለወጥ አብሮ ይመጣል። ጉልበት ከአንድ አካል ወደ ሌላ አካል ሊተላለፍ ይችላል. ለምሳሌ፣ ቀስት በሚወረወርበት ጊዜ፣ የቀስት ሕብረቁምፊ እምቅ ኃይል ወደ የሚበር ቀስት እንቅስቃሴ ይለወጣል።

ሥራ ምን እንደሆነ ታውቃለህ? ያለ ጥርጥር። ተወልዶ በምድር ላይ የሚኖር ከሆነ እያንዳንዱ ሰው ሥራ ምን እንደሆነ ያውቃል። ሜካኒካል ሥራ ምንድን ነው?

ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በፕላኔታችን ላይ ባሉ አብዛኛዎቹ ሰዎች ዘንድ ይታወቃል, ምንም እንኳን አንዳንድ ግለሰቦች ስለዚህ ሂደት ግልጽ ያልሆነ ግንዛቤ ቢኖራቸውም. አሁን ግን ስለእነሱ አንናገርም። ጥቂት ሰዎች እንኳን ምን እንደሆነ ምንም ሀሳብ የላቸውም ሜካኒካል ሥራ ከፊዚክስ እይታ አንጻር.በፊዚክስ፣ ሜካኒካል ስራ የሰው ጉልበት ለምግብ አይደለም፣ ከሰውም ሆነ ከማንኛውም ህይወት ያለው ፍጡር ጋር ሙሉ ለሙሉ የማይገናኝ አካላዊ መጠን ነው። እንዴት እና፧ አሁን እንወቅበት።

በፊዚክስ ውስጥ ሜካኒካል ሥራ

ሁለት ምሳሌዎችን እንስጥ። በመጀመሪያው ምሳሌ፣ ከገደል ጋር የተፋጠጠ የወንዙ ውሃ፣ በፏፏቴ መልክ በጩኸት ይወድቃል። ሁለተኛው ምሳሌ አንድ ሰው በተዘረጋው እጁ ከባድ ዕቃ ይይዛል ለምሳሌ የገጠር ቤት በረንዳ ላይ የተሰበረውን ጣሪያ እንዳይፈርስ በመያዝ ሚስቱና ልጆቹ በንዴት የሚደግፉበትን ነገር እየፈለጉ ነው። ሜካኒካል ሥራ መቼ ይከናወናል?

የሜካኒካል ሥራ ትርጉም

ሁሉም ሰው ማለት ይቻላል, ያለምንም ማመንታት, መልስ ይሰጣል: በሁለተኛው ውስጥ. እና እነሱ ስህተት ይሆናሉ. ተቃራኒው እውነት ነው። በፊዚክስ, የሜካኒካል ስራ ይገለጻል ከሚከተሉት ትርጓሜዎች ጋር፡-የሜካኒካል ሥራ የሚከናወነው አንድ ኃይል በሰውነት ላይ ሲሠራ እና ሲንቀሳቀስ ነው. የሜካኒካል ሥራ ከተተገበረው ኃይል እና ከተጓዘበት ርቀት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው.

የሜካኒካል ሥራ ቀመር

ሜካኒካል ስራ በቀመርው ይወሰናል፡-

A የት ሥራ ነው ፣
F - ጥንካሬ;
s የተጓዘው ርቀት ነው።

ስለዚህ, የደከመው የጣሪያ መያዣው ጀግንነት ቢኖረውም, ያከናወነው ስራ ዜሮ ነው, ነገር ግን ውሃው, ከከፍተኛ ገደል በስበት ኃይል ስር ወድቆ, በጣም ከፍተኛውን የሜካኒካዊ ስራ ይሰራል. ማለትም፡ ከባድ ካቢኔን ገፍተን ካልተሳካልን፡ ከፊዚክስ አንጻር የሰራነው ስራ ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል፡ ምንም እንኳን ብዙ ሃይል ብንጠቀምም። ነገር ግን ካቢኔውን የተወሰነ ርቀት ካንቀሳቀስን ከተተገበረው ኃይል ምርት እና ሰውነታችንን ከተንቀሳቀስንበት ርቀት ጋር እኩል እንሰራለን.

የሥራው ክፍል 1 ጄ ነው ይህ በ 1 ኒውተን ኃይል የተሠራው አካልን በ 1 ሜትር ርቀት ላይ ለማንቀሳቀስ የተተገበረው ኃይል አቅጣጫ ከሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር የሚጣጣም ከሆነ ይህ ኃይል ነው አዎንታዊ ስራ ይሰራል። ለምሳሌ አንድ አካል ስንገፋ እና ሲንቀሳቀስ ነው. እናም አንድ ኃይል ከሰውነት እንቅስቃሴ በተቃራኒ አቅጣጫ ሲተገበር ፣ ለምሳሌ ፣ የግጭት ኃይል ፣ ከዚያ ይህ ኃይል አሉታዊ ሥራን ይሠራል። የተተገበረው ኃይል በማንኛውም መንገድ የሰውነት እንቅስቃሴን የማይጎዳ ከሆነ, በዚህ ሥራ የሚሠራው ኃይል ከዜሮ ጋር እኩል ነው.

የሜካኒካል ስራ የአካላዊ አካላት እንቅስቃሴ የኃይል ባህሪ ነው, እሱም ቅርጻ ቅርጽ አለው. በሰውነት ላይ ከሚሠራው የኃይል ሞጁል ጋር እኩል ነው, በዚህ ኃይል ምክንያት በተፈጠረው የመፈናቀሉ ሞጁል እና በመካከላቸው ባለው አንግል ኮሳይን ተባዝቷል.

ፎርሙላ 1 - ሜካኒካል ሥራ.

ረ - በሰውነት ላይ እንዲሠራ ያስገድዱ.

s - የሰውነት እንቅስቃሴ.

cosa - በኃይል እና በማፈናቀል መካከል ያለው አንግል ኮሳይን.

ይህ ቀመር አጠቃላይ ቅፅ አለው. በተተገበረው ኃይል እና በማፈናቀሉ መካከል ያለው አንግል ዜሮ ከሆነ, ኮሳይኑ ከ 1 ጋር እኩል ነው, በዚህ መሠረት ስራው ከኃይል እና ከመፈናቀሉ ጋር እኩል ይሆናል. በቀላል አነጋገር አንድ አካል በኃይል አተገባበር አቅጣጫ የሚንቀሳቀስ ከሆነ የሜካኒካል ስራ ከኃይል እና መፈናቀል ጋር እኩል ነው።

ሁለተኛው ልዩ ሁኔታ በሰውነት ላይ በሚሠራው ኃይል እና በመፈናቀሉ መካከል ያለው አንግል 90 ዲግሪ ሲሆን ነው. በዚህ ሁኔታ የ 90 ዲግሪ ኮሳይን ከዜሮ ጋር እኩል ነው, ስለዚህ ስራው ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል. እና በእርግጥ ፣ የሚሆነው ነገር ኃይልን በአንድ አቅጣጫ ተግባራዊ ማድረጋችን እና አካሉ ወደ እሱ ቀጥ ብሎ ይንቀሳቀሳል። ያም ማለት አካሉ በግልጽ በሀይላችን ተጽእኖ ስር አይንቀሳቀስም. ስለዚህም በኃይላችን አካልን ለማንቀሳቀስ የሚሰራው ስራ ዜሮ ነው።

ምስል 1 - አካልን በሚያንቀሳቅሱበት ጊዜ የኃይል ስራዎች.

ከአንድ በላይ ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራ ከሆነ በአጠቃላይ በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል ይሰላል. እና ከዚያ በኋላ እንደ ብቸኛው ኃይል ወደ ቀመር ይተካል. በሃይል ተጽእኖ ስር ያለ አካል በተስተካከለ መልኩ ብቻ ሳይሆን በዘፈቀደ አቅጣጫም ሊንቀሳቀስ ይችላል። በዚህ ሁኔታ, ስራው ለትንሽ የእንቅስቃሴ ክፍል ይሰላል, እሱም እንደ ሬክቲላይን ሊቆጠር ይችላል, ከዚያም በጠቅላላው መንገድ ይጠቃለላል.

ሥራ አዎንታዊ እና አሉታዊ ሊሆን ይችላል. ማለትም መፈናቀሉ እና ኃይሉ በአቅጣጫው ከተገጣጠሙ ስራው አዎንታዊ ነው። እና ኃይል በአንድ አቅጣጫ ከተተገበረ, እና አካሉ ወደ ሌላ ሲንቀሳቀስ, ከዚያም ስራው አሉታዊ ይሆናል. የአሉታዊ ሥራ ምሳሌ የግጭት ኃይል ሥራ ነው። የግጭት ኃይል ወደ እንቅስቃሴው በተቃራኒ አቅጣጫ ስለሚመራ። አንድ አካል በአውሮፕላን ሲንቀሳቀስ በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ። በሰውነት ላይ የሚተገበር ኃይል ወደ አንድ አቅጣጫ ይገፋፋዋል። ይህ ኃይል ሰውነትን ለማንቀሳቀስ አወንታዊ ስራዎችን ይሰራል. ግን በተመሳሳይ ጊዜ የግጭት ኃይል አሉታዊ ስራ ይሰራል. የሰውነት እንቅስቃሴን ይቀንሳል እና ወደ እንቅስቃሴው ይመራል.

ምስል 2 - የመንቀሳቀስ እና የክርክር ኃይል.

የሜካኒካል ሥራ የሚለካው በጁልስ ውስጥ ነው. አንድ ጁል አካልን አንድ ሜትር ሲያንቀሳቅስ በአንድ ኒውተን ሃይል የሚሰራ ስራ ነው። ከሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ በተጨማሪ የተተገበረው ኃይል መጠን ሊለወጥ ይችላል. ለምሳሌ, አንድ ምንጭ ሲጨመቅ, በእሱ ላይ የሚሠራው ኃይል ከተጓዘበት ርቀት ጋር ሲነፃፀር ይጨምራል. በዚህ ሁኔታ ስራው ቀመሩን በመጠቀም ይሰላል.

ፎርሙላ 2 - የፀደይ መጨናነቅ ሥራ.

k የፀደይ ጥንካሬ ነው.

x - የሚንቀሳቀስ መጋጠሚያ.

ከመሠረታዊ ትምህርት ቤት የፊዚክስ ኮርስ የሜካኒካል ሥራ (የኃይል ሥራ) አስቀድመው ያውቃሉ። ለሚከተሉት ጉዳዮች እዚያ የተሰጠውን የሜካኒካዊ ሥራ ትርጉም እናስታውስ.

ኃይሉ ከሰውነት እንቅስቃሴ ጋር ተመሳሳይ በሆነ አቅጣጫ ከተመራ, በኃይሉ የሚሠራው ሥራ

በዚህ ሁኔታ በኃይሉ የሚሠራው ሥራ አዎንታዊ ነው.

ኃይሉ ከሰውነት እንቅስቃሴ ጋር ተቃራኒ ከሆነ ፣ ከዚያ በኃይል የተሠራው ሥራ

በዚህ ሁኔታ በኃይሉ የሚሠራው ሥራ አሉታዊ ነው.

የ f_vec ኃይል ወደ የሰውነት ማፈናቀል s_vec ቀጥ ብሎ የሚመራ ከሆነ በኃይሉ የሚሰራው ስራ ዜሮ ነው።

ሥራ scalar መጠን ነው። የኃይል ጥበቃ ህግን በማግኘቱ ረገድ ትልቅ ሚና ለተጫወተው እንግሊዛዊው ሳይንቲስት ጄምስ ጁሌ ክብር ሲባል የስራ ክፍሉ ጁል (ምልክት፡ J) ይባላል። ከቀመር (1) የሚከተለው ነው፡-

1 ጄ = 1 N * ሜትር.

1. 0.5 ኪሎ ግራም የሚመዝኑ እገዳዎች በጠረጴዛው 2 ሜትር ተንቀሳቅሰዋል, የ 4 N የመለጠጥ ኃይልን በእሱ ላይ ይተግብሩ (ምስል 28.1). በእገዳው እና በሰንጠረዡ መካከል ያለው የግጭት መጠን 0.2 ነው። በእገዳው ላይ የሚሠራው ሥራ ምንድን ነው?
ሀ) ስበት ኤም?
ለ) መደበኛ ምላሽ ኃይሎች?
ሐ) ተጣጣፊ ኃይሎች?
መ) ተንሸራታች የግጭት ኃይሎች tr?

በሰውነት ላይ በሚሠሩ በርካታ ኃይሎች የተከናወነው አጠቃላይ ሥራ በሁለት መንገዶች ሊገኝ ይችላል-
1. ምልክቶችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የእያንዳንዱን ኃይል ሥራ ይፈልጉ እና እነዚህን ስራዎች ይጨምሩ.
2. በሰውነት ላይ የተተገበሩትን ሁሉንም ኃይሎች ውጤት ያግኙ እና የውጤቱን ስራ ያሰሉ.

ሁለቱም ዘዴዎች ወደ ተመሳሳይ ውጤት ይመራሉ. ይህንን ለማረጋገጥ ወደ ቀደመው ተግባር ይመለሱ እና በስራ 2 ውስጥ ያሉትን ጥያቄዎች ይመልሱ።

2. ከምን ጋር እኩል ነው፡-
ሀ) በእገዳው ላይ በሚንቀሳቀሱ ሁሉም ኃይሎች የተከናወነው ሥራ ድምር?
ለ) በእገዳው ላይ የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች ሁሉ ውጤት?
ሐ) የሥራ ውጤት? በአጠቃላይ ሁኔታ (ኃይል f_vec በዘፈቀደ አንግል ወደ መፈናቀል s_vec ሲመራ) የኃይሉ ሥራ ትርጓሜ እንደሚከተለው ነው።

የቋሚ ኃይል ሥራ A ከኃይል ሞጁል F ምርት ጋር እኩል ነው በመለኪያ ሞጁሎች s እና በኃይል አቅጣጫ እና በተፈናቃይ አቅጣጫ መካከል ያለው የማዕዘን α ኮሳይን:

A = Fs cos α (4)

3. የሥራው አጠቃላይ ትርጉም በሚከተለው ስዕላዊ መግለጫ ላይ ወደሚገኙት መደምደሚያዎች እንደሚመራ አሳይ. በቃላት ይቀርፃቸው እና በማስታወሻ ደብተርዎ ውስጥ ይፃፉ።

4. በጠረጴዛው ላይ ባለው እገዳ ላይ አንድ ኃይል ይሠራል, ሞጁሉ 10 N ነው በዚህ ኃይል እና በእገዳው እንቅስቃሴ መካከል ያለው አንግል ምንድን ነው, እገዳው በጠረጴዛው ላይ 60 ሴ.ሜ ሲንቀሳቀስ, ይህ ኃይል ሥራ፡ ሀ) 3 J; ለ) -3 ጄ; ሐ) -3 ጄ; መ) -6 ጄ? ገላጭ ስዕሎችን ይስሩ.

2. የስበት ኃይል ሥራ

የጅምላ m አካል ከመጀመሪያው ቁመት h n ወደ መጨረሻው ቁመት በአቀባዊ ይንቀሳቀስ h k.

ሰውነቱ ወደ ታች የሚንቀሳቀስ ከሆነ (h n> h k, ምስል 28.2, a), የእንቅስቃሴው አቅጣጫ ከስበት አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል, ስለዚህ የስበት ኃይል ሥራ አዎንታዊ ነው. ሰውነቱ ወደ ላይ የሚንቀሳቀስ ከሆነ (h n< h к, рис. 28.2, б), то работа силы тяжести отрицательна.

በሁለቱም ሁኔታዎች, በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ

A = mg (h n - h k)። (5)

አሁን በአቀባዊ ወደ አንግል በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በስበት ኃይል የተሰራውን ስራ እንፈልግ.

5. ትንሽ ብሎክ የጅምላ m ተንሸራታች አውሮፕላን ርዝመት s እና ቁመት ሸ (ምስል 28.3)። ያዘመመበት አውሮፕላኑ ከአቀባዊው ጋር አንግል α ይሠራል።

ሀ) በመሬት ስበት አቅጣጫ እና በእገዳው እንቅስቃሴ አቅጣጫ መካከል ያለው አንግል ምንድን ነው? ገላጭ ስዕል ይስሩ.
ለ) የስበት ኃይልን በ m, g, s, α ውስጥ ይግለጹ.
ሐ) ኤክስፕረስ s በ h እና α.
መ) የስበት ኃይልን በ m, g, h.
ሠ) እገዳው በተመሳሳይ አውሮፕላን ወደላይ ሲንቀሳቀስ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?

ይህንን ተግባር ከጨረሱ በኋላ ፣ ሰውነት ወደ ታች እና ወደ ላይ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ እንኳን ፣ የስበት ኃይል በቀመር (5) እንደሚገለጽ እርግጠኛ ነዎት።

ነገር ግን ፎርሙላ (5) ለስበት ስራ የሚሰራው አንድ አካል በማንኛውም አቅጣጫ ሲንቀሳቀስ ነው ምክንያቱም ማንኛውም አቅጣጫ (ምስል 28.4, ሀ) እንደ ትናንሽ "ዘንበል ያሉ አውሮፕላኖች" ስብስብ ሊወከል ይችላል (ምስል 28.4, ለ) .

ስለዚህም
በማንኛውም አቅጣጫ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ በቀመርው ይገለጻል።

A t = mg (h n – h k)፣

h n የሰውነት የመጀመሪያ ቁመት ሲሆን, h k የመጨረሻው ቁመት ነው.
በስበት ኃይል የሚሠራው ሥራ በትራፊክ ቅርጽ ላይ የተመካ አይደለም.

ለምሳሌ አንድ አካልን ከ A ወደ ነጥብ B (ምስል 28.5) በትራክ 1, 2 ወይም 3 ላይ ሲያንቀሳቅስ የስበት ኃይል ሥራ ተመሳሳይ ነው. ከዚህ በመነሳት በተለይም በተዘጋ አቅጣጫ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የስበት ኃይል (ሰውነት ወደ መጀመሪያው ቦታ ሲመለስ) ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል.

6. የጅምላ ኳስ ሜትር፣ በርዝመቱ l ክር ላይ የተንጠለጠለ፣ በ90º ተገልብጧል፣ ክሩን በደንብ ጠብቆ፣ እና ሳይገፋ ተለቀቀ።
ሀ) ኳሱ ወደ ሚዛናዊ አቀማመጥ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው (ምስል 28.6)?
ለ) በተመሳሳይ ጊዜ በክርው የመለጠጥ ኃይል የሚሰራው ሥራ ምንድን ነው?
ሐ) በተመሣሣይ ጊዜ ኳሱ ላይ በተተገበሩ የውጤት ኃይሎች የሚሰሩት ሥራ ምንድ ነው?

3. የመለጠጥ ኃይል ሥራ

የጸደይ ወቅት ወደ ያልተቀየረ ሁኔታ ሲመለስ, የመለጠጥ ኃይል ሁልጊዜም አዎንታዊ ስራዎችን ይሰራል: አቅጣጫው ከእንቅስቃሴው አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል (ምሥል 28.7).

በ ላስቲክ ሃይል የተሰራውን ስራ እንፈልግ።
የዚህ ኃይል ሞጁሎች ከብልሽት ሞጁሎች x በግንኙነቱ ጋር የተያያዘ ነው (§ 15 ይመልከቱ)

በእንደዚህ ዓይነት ኃይል የተሠራው ሥራ በግራፊክ መልክ ሊገኝ ይችላል.

በመጀመሪያ በቋሚ ሃይል የሚሰራው ስራ በሃይል ግራፍ ስር ካለው የሬክታንግል ስፋት ጋር በቁጥር እኩል መሆኑን እናስተውል (ምስል 28.8)።

ምስል 28.9 ለስላስቲክ ሃይል የ F (x) ግራፍ ያሳያል. በእያንዳንዳቸው ላይ ኃይሉ እንደ ቋሚ ተደርጎ ሊቆጠር ስለሚችል መላውን የሰውነት እንቅስቃሴ በአእምሮአዊ ሁኔታ ወደ ትናንሽ ክፍተቶች እንከፋፍል።

ከዚያ በእያንዳንዱ በእነዚህ ክፍተቶች ላይ ያለው ሥራ በግራፉ ተጓዳኝ ክፍል ስር ካለው የምስሉ ስፋት ጋር በቁጥር እኩል ነው። ሁሉም ሥራ በእነዚህ ቦታዎች ላይ ካለው የሥራ ድምር ጋር እኩል ነው.

በዚህ ምክንያት, በዚህ ሁኔታ, ስራው በቁጥር ጥገኝነት F (x) በግራፍ ስር ካለው የምስሉ ስፋት ጋር እኩል ነው.

7. ምስል 28.10 በመጠቀም, ያንን ያረጋግጡ

ፀደይ ወደ ያልተቀየረ ሁኔታ ሲመለስ በመለጠጥ ኃይል የሚሰራው ስራ በቀመርው ይገለጻል።

ሀ = (kx 2)/2. (7)

8. በስእል 28.11 ያለውን ግራፍ በመጠቀም የፀደይ ለውጥ ከ x n ወደ x k ሲቀየር የመለጠጥ ኃይል ሥራ በቀመርው እንደሚገለጽ ያረጋግጡ ።

ከቀመር (8) የመለጠጥ ኃይል ሥራ የሚወሰነው በፀደይ መጀመሪያ እና በመጨረሻው መበላሸት ላይ ብቻ ነው። ዜሮ። የስበት ኃይል ሥራ አንድ ዓይነት ንብረት እንዳለው እናስታውስ.

9. በመነሻ ቅፅበት, የ 400 N / m ጥንካሬ ያለው የፀደይ ውጥረት 3 ሴ.ሜ ሌላ 2 ሴ.ሜ ነው.
ሀ) የፀደይ የመጨረሻው መበላሸት ምንድነው?
ለ) በፀደይ የመለጠጥ ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?

10. በመነሻ ቅፅበት በ 200 N / ሜትር ጥንካሬ ያለው የፀደይ ወቅት በ 2 ሴ.ሜ የተዘረጋ ሲሆን በመጨረሻው ጊዜ በ 1 ሴ.ሜ የተጨመቀ የፀደይ የመለጠጥ ኃይል ምን ይሠራል?

4. የግጭት ኃይል ሥራ

ሰውነቱ በቋሚ ድጋፍ ላይ ይንሸራተቱ. በሰውነት ላይ የሚሠራው ተንሸራታች የግጭት ኃይል ሁል ጊዜ ከእንቅስቃሴው ጋር ተቃራኒ ነው ፣ ስለሆነም ፣ የተንሸራታች የግጭት ኃይል ሥራ በማንኛውም የእንቅስቃሴ አቅጣጫ አሉታዊ ነው (ምስል 28.12)።

ስለዚህ, እገዳውን ወደ ቀኝ, እና ፔግ ወደ ግራ ተመሳሳይ ርቀት ካዘዋወሩ, ወደ መጀመሪያው ቦታ ቢመለስም, በተንሸራታቹ የግጭት ኃይል የተከናወነው አጠቃላይ ስራ ከዜሮ ጋር እኩል አይሆንም. ይህ በተንሸራታች ግጭት እና በስበት ኃይል እና በመለጠጥ ሥራ መካከል በጣም አስፈላጊው ልዩነት ነው። እነዚህ ኃይሎች አካልን በተዘጋ አቅጣጫ ሲያንቀሳቅሱ የሚሠሩት ሥራ ዜሮ መሆኑን እናስታውስ።

11. 1 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው ብሎክ በጠረጴዛው ላይ ተንቀሳቀሰ ስለዚህም አቅጣጫው 50 ሴ.ሜ ጎን ያለው ካሬ ሆነ።
ሀ) እገዳው ወደ መጀመሪያው ቦታ ተመልሷል?
ለ) በብሎክ ላይ የሚሠራው የግጭት ኃይል አጠቃላይ ሥራ ምን ያህል ነው? በእገዳው እና በሰንጠረዡ መካከል ያለው የግጭት መጠን 0.3 ነው።

5. ኃይል

ብዙውን ጊዜ አስፈላጊ የሆነው እየተሠራ ያለው ሥራ ብቻ ሳይሆን ሥራው የሚሠራበት ፍጥነትም ጭምር ነው. በኃይል ተለይቷል.

ሃይል P የተከናወነው ስራ ሀ እና ይህ ስራ ከተሰራበት ጊዜ ጋር ያለው ጥምርታ ነው።

(አንዳንድ ጊዜ በመካኒኮች ውስጥ ያለው ኃይል በ N ፊደል ይገለጻል ፣ እና በኤሌክትሮዳይናሚክስ በፊደል ፒ. ለኃይል ተመሳሳይ ስያሜ ለመጠቀም የበለጠ ምቹ ሆኖ እናገኘዋለን።)

የኃይል አሃዱ ዋት (ምልክት፡ W) ሲሆን በእንግሊዛዊው ፈጣሪ ጀምስ ዋት የተሰየመ ነው። ከቀመር (9) የሚከተለው ነው።

1 ዋ = 1 ጄ / ሰ.

12. አንድ ሰው 10 ኪሎ ግራም የሚመዝን አንድ ባልዲ ውሃ ለ 2 ሰከንድ 1 ሜትር ከፍታ ላይ ወጥ በሆነ መልኩ በማንሳት ምን ሃይል ያዳብራል?

ብዙውን ጊዜ ኃይልን በሥራ እና በጊዜ ሳይሆን በኃይል እና በፍጥነት ለመግለጽ አመቺ ነው.

ኃይሉ መፈናቀሉን ተከትሎ ሲመራ ጉዳዩን እናስብ። ከዚያም በኃይል A = Fs የተከናወነው ሥራ. ይህንን አገላለጽ በቀመር (9) በሃይል በመተካት የሚከተለውን እናገኛለን፡-

P = (Fs)/t = F(s/t) = Fv. (10)

13. መኪና በሰአት 72 ኪ.ሜ ፍጥነት በአግድም መንገድ ላይ ይጓዛል። በተመሳሳይ ጊዜ ሞተሩ 20 ኪሎ ዋት ኃይል ያዘጋጃል. የመኪናውን እንቅስቃሴ የመቋቋም ኃይል ምንድነው?

ፍንጭ አንድ መኪና በቋሚ ፍጥነት በአግድም መንገድ ላይ ሲንቀሳቀስ, የመጎተቻው ኃይል የመኪናውን እንቅስቃሴ ለመቋቋም ከሚችለው ኃይል ጋር እኩል ነው.

14. የክሬን ሞተር ኃይል 20 ኪሎ ዋት ከሆነ እና የክሬኑ ኤሌክትሪክ ሞተር 75% ከሆነ 4 ቶን የሚመዝነውን ኮንክሪት ብሎክ ወደ 30 ሜትር ከፍታ ለማንሳት ምን ያህል ጊዜ ይወስዳል?

ፍንጭ የኤሌክትሪክ ሞተር ውጤታማነት ሸክሙን ለማንሳት ወደ ሞተሩ ሥራ ካለው ጥምርታ ጋር እኩል ነው.

ተጨማሪ ጥያቄዎች እና ተግባራት

15. 200 ግራም የሚመዝን ኳስ ከሰገነት ላይ 10 ቁመት እና 45º አንግል ወደ አግድም ተጣለ። በበረራ ውስጥ ከፍተኛው 15 ሜትር ከፍታ ላይ ከደረሰ በኋላ ኳሱ መሬት ላይ ወደቀ።
ሀ) ኳሱን በሚያነሳበት ጊዜ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
ለ) ኳሱ ሲወርድ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
ሐ) በአጠቃላይ የኳሱ በረራ ወቅት በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
መ) በሁኔታው ውስጥ ምንም ተጨማሪ መረጃ አለ?

16. የ 0.5 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው ኳስ ከ 250 N / m ጥንካሬ ጋር ከምንጭ ላይ ታግዷል እና ሚዛናዊ ነው. ኳሱ ይነሳል ስለዚህ ፀደይ ያልተበላሸ እና ያለ ግፊት ይለቀቃል.
ሀ) ኳሱ ምን ያህል ከፍታ ላይ ወጣ?
ለ) ኳሱ ወደ ሚዛናዊ ቦታ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
ሐ) ኳሱ ወደ ሚዛናዊ አቀማመጥ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በመለጠጥ ኃይል የሚሠራው ሥራ ምንድነው?
መ) ኳሱ ወደ ሚዛኑ ቦታ በሚሸጋገርበት ጊዜ በኳሱ ላይ በተተገበሩት ሁሉም ኃይሎች ውጤት የሚሰራው ስራ ምንድነው?

17. 10 ኪሎ ግራም የሚመዝን ስላይድ ወደ በረዶማ ተራራ ወደ ታች በማዘንበል α = 30º ያለ የመጀመሪያ ፍጥነት እና የተወሰነ ርቀት ይጓዛል (ምስል 28.13)። በበረዶው እና በበረዶው መካከል ያለው የፍጥነት መጠን 0.1 ነው። የተራራው መሠረት ርዝመት l = 15 ሜትር ነው.

ሀ) መንሸራተቻው በአግድመት ወለል ላይ ሲንቀሳቀስ የግጭት ኃይል መጠኑ ምን ያህል ነው?
ለ) ሸርተቴው በ 20 ሜትር ርቀት ላይ በአግድም ወለል ላይ ሲንቀሳቀስ በግጭቱ ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
ሐ) መንሸራተቻው በተራራው ላይ ሲንቀሳቀስ የግጭት ኃይል መጠኑ ምን ያህል ነው?
መ) ሸርተቴውን በሚቀንስበት ጊዜ በግጭት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
ሠ) ሸርተቴውን ሲቀንስ በስበት ኃይል የሚሰራው ስራ ምንድን ነው?
ረ) ከተራራው ላይ ሲወርድ በተንሸራታች ላይ የሚንቀሳቀሱ የውጤት ኃይሎች የሚሰሩት ሥራ ምንድ ነው?

18. 1 ቶን የሚመዝን መኪና በሰአት 50 ኪ.ሜ. ሞተሩ 10 ኪሎ ዋት ኃይል ያዘጋጃል. የነዳጅ ፍጆታ በ 100 ኪ.ሜ 8 ሊትር ነው. የነዳጅ እፍጋቱ 750 ኪ.ግ / ሜ 3 ነው, እና ልዩ የቃጠሎው ሙቀት 45 MJ / ኪግ ነው. የሞተሩ ውጤታማነት ምንድነው? በሁኔታው ውስጥ ምንም ተጨማሪ ውሂብ አለ?
ፍንጭ የሙቀት ሞተር ውጤታማነት በሞተሩ የሚሠራው ሥራ በነዳጅ ማቃጠል ጊዜ ከሚወጣው የሙቀት መጠን ጋር እኩል ነው።