Fizika üzrə iş cismi hərəkət etdirən qüvvənin modulunu onun hərəkət etdiyi məsafəyə vurmaqla tapılan dəyərdir. Məqalədə bədənin hərəkət etdiyi və hərəkətsiz qaldığı vəziyyətləri ətraflı nəzərdən keçirəcəyik. Gəlin işin düsturunu və onun ölçü vahidlərini öyrənək.
Cismə təsir edən qüvvələr
Təsəvvür edək ki, üzərində gövdənin asılı olduğu sapımız var. İpin yan tərəfdən ona ipin elastik qüvvəsi təsir edir, onu F işarə edək. Bədən hərəkətsizdir, deyək ki, ipi ştativə bağladıq. Bu vəziyyəti sonsuza qədər saxlamaq üçün nəsə etmək lazımdırmı? Yox. Bədənə təsir edən qüvvə olsa da, hərəkət etmir.
Fizika üzrə iş - bu nədir? Bu suala cavab verməzdən əvvəl vəziyyəti nəzərdən keçirin. Tutaq ki, bir cisim hərəkət edir, lakin ona heç bir qüvvə təsir etmir. Məsələn, əgər o, bütün ulduzlardan və qalaktikalardan uzaq kosmosda bir topdursa. Onda onların cazibə qüvvəsi əhəmiyyətsiz olacaq. Diaqram çəkin.
Bədən müəyyən məsafə s hərəkət edib, lakin heç bir qüvvə yoxdur (F=0). Lazımdırmıbədəni hərəkətdə saxlamaq üçün hər hansı bir tədbir görürsünüzmü? Yox. Bu vəziyyət sonsuza qədər saxlanıla bilər. Bu, bədənə təsir edən qüvvələrin olmadığı vahid düzxətli hərəkətdir.
Mexaniki iş istehsal edən qüvvə
Və indi vəziyyət kökündən fərqlidir. Eyni topu qaldıracağıq. Bir qüvvə ona təsir edir, o, ipin tərəfdən bədənə tətbiq olunur. Biz topun hərəkət miqdarını s hərfi ilə işarə edirik və qüvvəni - F. Topun özü qalxacaqmı? Xeyr, bir şey onu qaldırmalıdır. Məsələn, elektrik mühərriki bir yerdə işləməlidir. Amma onun işləməsi üçün su bənddən düşməlidir ki, bu da generatorun qoşulduğu turbinin fırlanmasına gətirib çıxarır. Elektrik xətti vasitəsilə enerji mühərrikə ötürülməlidir və o, işləməli və yükü qaldırmalıdır. Yəni hərəkət öz-özünə həyata keçirilə bilməz.
Fiziklər deyirlər ki, ilk iki halda qüvvə heç bir mexaniki iş görmür. Üçüncü halda, iş aparılır. Nə tərəfindən istehsal olunur? F qüvvəsi. Fizikada iş kəmiyyətdir. Və əgər belədirsə, o zaman yuxarı və aşağı dəyişə bilər. Təxmin etmək asandır ki, əgər qüvvə artırsa və bədən eyni məsafəyə aparılarsa, bu qüvvənin işi daha çox olacaqdır. Gücü necə artırmaq olar? Məsələn, topu götürmək ikiqat çətindir. Sonra iş ikiqat artacaq. Buna görə də bir qüvvənin gördüyü iş qüvvənin böyüklüyünə mütənasibdir. Bu qanundur.
Mexanik iş düsturu
Təsəvvür edək ki, eyni topu 50 sm deyil, 100 sm qaldırmalıyıq.əvvəlcə məsafənin birinci yarısına, sonra isə ikinciyə qaldırmaq üçün işi yerinə yetirin. Hər dəfə eyni iş görüləcək, lakin ümumi iş iki dəfə çox olacaq. Bu o deməkdir ki, iş bədənin qət etdiyi məsafəyə düz mütənasibdir. Buna görə də fiziklər Fs dəyərini A hərfi ilə işarələməyə və onu qüvvənin işi adlandırmağa razılaşdılar. Fs ifadəsi bədənin qüvvəsi və yerdəyişməsi ilə düz mütənasib olacaq.
A=Fs fizikada işləmək üçün düsturdur. A bədənə tətbiq olunan qüvvənin istənilən dəyəri, s isə bədənin keçdiyi yoldur. Bununla belə, bədənə bir qüvvənin tətbiq edildiyi vəziyyətlər var, lakin hərəkət etmir. Üçüncü halımızda, qüvvə tətbiq olunan bədən eyni istiqamətdə hərəkət edir. Buna görə də s-nin cismin qüvvə istiqamətində yerdəyişməsi olduğunu söyləmək daha düzgün olardı. Gəlin bir tərif tərtib edək: fizikada iş qüvvənin modulu ilə cismin qüvvə istiqamətində yerdəyişməsinin hasilinə bərabər kəmiyyətdir.
Ölçü vahidləri
Gəlin A=Fs təyinedici düsturuna baxaq. [A]=Nm=J. N nyuton, J jouldur. 1 joulun nə olduğunu necə başa düşmək olar? Gəlin bir joule iş görən qüvvəni göstərən diaqram çəkək.
Şəkil bədənin ilkin və son vəziyyətini göstərir. 1 m məsafəyə köçürdük. Hərəkət edərkən bədənə bir nyutonluq qüvvə tətbiq olundu. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. Yəni, bir cisim qüvvə istiqamətində 1 m məsafədə hərəkət etdikdə bir nyuton qüvvəsinin gördüyü iş bir jouldur.
Bir joule az miqdarda işdir. Qaldırmaq10 sm üçün 1 kq çəki, 1 joule iş görmək lazımdır. Onu bir metr hündürlüyə qaldırmaq üçün 10 joule iş görmək lazımdır. Kranların işindən danışsaq, onlar tonlarla on metr qaldırırlar. Buna görə də işin digər ölçü vahidləri də istifadə olunur: kilojoul, meqajoul və s. 1 kJ=1000 J, 1 MJ=10 ^ 6 J. Divar saatının əqrəbi motor tərəfindən hərəkətə gətirilir. Bir joule-dən çox az işləyir. Millijoulla ölçülür. 1 mJ=0,001 J. Mikrojoullar da var. 1 μJ=110^-6 J.
