Mekanisk arbeid er ikke det du tror

Hva er arbeid, vet alle. Selv barn jobber i barnehagen - barn. Imidlertid er det allment aksepterte, hverdagsbegrepet langt fra å være det samme som begrepet mekanisk arbeid i fysikk. For eksempel står en mann og holder en pose i hånden. I vanlig mening gjør han jobben og holder lasten. Men fra fysikkens synspunkt gjør han ikke noe slikt. Hva er saken?

Når slike spørsmål vises, er det på tide å huske definisjonen. Når en kraft virker på objektet, og kroppen beveger seg under den, utføres mekanisk arbeid. Denne verdien er proporsjonal med stien som reist av kroppen og den påførte kraften. Det er også en ytterligere avhengighet av retningen av påføring av kraft og bevegelsesretningen til kroppen.

Dermed presenterte vi et slikt konsept som mekanisk arbeid. Fysikk definerer det som produktet av størrelsen på kraften og forskyvningen multiplisert med cosinus av vinkelen som eksisterer i det mest generelle tilfellet mellom dem. Som et eksempel kan du vurdere flere tilfeller som gjør at du bedre kan forstå hva som menes med dette.

Når svikter det mekaniske arbeidet? Det er en lastebil, vi skyver den, men den beveger seg ikke. Kraften er påført, men det er ingen bevegelse. Arbeidet er null. Og her er et annet eksempel - mor bærer barn i rullestol, i dette tilfellet er arbeidet gjort, kraften påføres, vognen er flyttet. Forskjellen i de to beskrevne tilfellene er tilstedeværelsen av forskyvning. Og derfor utføres arbeidet (eksempel med barnevogn) eller ikke utført (eksempel med lastebil).

Et annet tilfelle - en gutt på en sykkel akselerert og stille ruller langs banen, pedalen snur seg ikke. Er arbeidet pågår? Nei, selv om det er bevegelse, men det er ingen påført kraft, bevegelsen utføres av treghet.

Et annet eksempel - en hest bærer en vogn, på den sitter en sjåfør. Gjør han jobben? Flyttingen er, den påførte kraften er (førerens vekt påvirker vognen), men arbeidet utføres ikke. Vinkelen mellom bevegelsesretningen og retningen av virkningen av kraften er 90 grader, og cosinus av vinkelen på 90 grader er null.

Disse eksemplene tillater oss å forstå at mekanisk arbeid ikke bare er produktet av to mengder. Det må også ta hensyn til hvordan disse mengdene er rettet. Hvis kjøreretningen og retningen av kraftvirkningen sammenfaller, vil resultatet være positivt, hvis bevegelsesretningen er motsatt retningen av kraften, vil resultatet bli negativt (for eksempel arbeid utført av friksjonskraften når lasten flyttes).

I tillegg må det tas hensyn til at kraften som virker på kroppen, kan være en følge av flere krefter. Hvis dette er slik, så er arbeidet til alle kreftene som er påført kroppen, lik det arbeidet som utføres av den resulterende kraften. Arbeidet måles i joules. En jule er lik arbeidet med kraft i en newton når kroppen beveger seg en meter.

Fra eksemplene som er vurdert, kan en ekstremt nysgjerrig konklusjon trekkes. Da vi så på sjåføren på vognen, ble det bestemt at han ikke begikk en jobb. Arbeidet er gjort i et horisontalt plan, fordi det er der at bevegelsen er laget. Men situasjonen vil endres litt når vi vurderer en fotgjenger.

Når du går, forblir tyngdepunktet for en person ikke immobile, det beveger seg i et vertikalplan og virker derfor. Og siden bevegelsen er rettet mot tiltrengningskraften, vil arbeidet skje mot retningen av tyngdekraftenes virkninger . La bevegelsen og en liten, men med en lang tur, må kroppen gjøre mer arbeid. Så den rette gangen reduserer dette ekstra arbeidet og reduserer tretthet.

Etter å ha analysert flere enkle livssituasjoner valgt som eksempler, og ved å bruke kunnskap om hvilket mekanisk arbeid, har vi undersøkt de grunnleggende situasjonene i manifestasjonen, når og hvor og hva arbeidet gjøres. De bestemte seg for at et slikt konsept som arbeid i hverdagen og i fysikken er av en annen natur. Og det ble etablert ved bruk av fysiske lover at feil vei gir ekstra tretthet.