Mehansko delo ni tisto, kar misliš

Kaj je delo, vedo vse. Tudi otroci delajo v vrtcu - otroci. Vendar pa je splošno sprejeto, vsakdanji pojem še zdaleč ni enako kot koncept mehaničnega dela v fiziki. Na primer, moški stoji in drži torbo v roki. V navadnem pomenu dela delo, ki drži tovor. Vendar z vidika fizike tega ne počne nič takega. Kaj je narobe?

Ko se pojavijo takšna vprašanja, je čas, da se spomnimo opredelitve. Ko sila deluje na predmet in se telo premika pod njim, se opravi mehansko delo. Ta vrednost je sorazmerna poti, ki jo potuje telo in uporabljena sila. Obstaja tudi dodatna odvisnost od smeri uporabe sile in smeri gibanja telesa.

Tako smo uvedli tak koncept kot mehansko delo. Fizika ga definira kot proizvod velikosti sile in pomika, pomnožen s kosinusom kota, ki obstaja v najbolj splošnem primeru med njimi. Kot primer lahko upoštevate več primerov, ki vam omogočajo, da bolje ugotovite, kaj to pomeni.

Kdaj mehanično delo ne uspe? Obstaja tovornjak, ga potisnemo, vendar se ne premika. Sila se uporablja, vendar ni gibanja. Delo opravljeno je nič. In tukaj je še en primer - moja mama nosi otroka v invalidskem vozičku, v tem primeru je delo opravljeno, sila se uporablja, voziček se premakne. Razlika v obeh opisanih primerih je prisotnost premika. V skladu s tem se opravi delo (na primer z vozičkom) ali ni izvedeno (na primer s tovornjakom).

Še en primer - deček na kolesu se pospešuje in tiho pomika po poti, pedala se ne zavrti. Ali je delo v teku? Ne, čeprav je gibanje, vendar nima uporabljene sile, se gibanje izvede z inercijo.

Drug primer - konj nosi voziček, na njem sedi voznik. Ali on dela? Če se premikate, je uporabljena sila (voznikova teža vpliva na voziček), vendar se delo ne izvaja. Kot med smerjo gibanja in smerjo delovanja sile je 90 stopinj, kosinus kota 90 ° pa nič.

Ti primeri nam omogočajo, da razumemo, da mehansko delo ni samo produkt dveh količin. Prav tako mora upoštevati, kako so te količine usmerjene. Če se smer vožnje in smer delovanja sile sovpadata, bo rezultat pozitiven, če je smer gibanja nasprotna smeri uporabe sile, rezultat bo negativen (na primer delo, ki ga izvaja sila trenja pri premikanju bremena).

Poleg tega je treba upoštevati, da je sila, ki deluje na telo, lahko posledica več sile. Če je tako, potem je delo vseh sil, ki se nanašajo na telo, enako delu, ki ga opravi posledična sila. Delo se meri v džulah. En džul je enako delu, ki ga sila opravi v enem Newtonu, ko telo premakne en meter.

Iz obravnavanih primerov je mogoče izvesti zelo radoveden zaključek. Ko smo pogledali voznika na voziček, je bilo ugotovljeno, da ni opravljal nobenega dela. Delo poteka v vodoravni ravnini, saj gre za gibanje. Toda položaj se bo nekoliko spremenil, ko bomo upoštevali pešce.

Ko hodi, težišče osebe ne ostane nepremično, se premika v navpični ravnini in zato dela. In ker je gibanje usmerjeno proti sila privlačnosti, potem bo prišlo do dela proti smeri delovanja gravitacije. Naj bo gibanje in majhen, vendar z dolgim ​​sprehodom telo moralo opraviti dodatno delo. Torej, desno gredo to dodatno delo zmanjša in zmanjša utrujenost.

Po analizi več preprostih življenjskih situacij, izbranih kot primerov, in z uporabo znanja o tem, kaj je mehanično delo, smo preučili osnovne situacije njene manifestacije, pa tudi, kdaj in kaj se opravlja. Ugotovljeno je bilo, da je takšen koncept kot delo v vsakdanjem in fizičnem življenju drugačen. In ugotovljeno je bilo z uporabo fizičnih zakonov, da nepravilna poteza povzroča dodatno utrujenost.