მუშაობა ფიზიკაში არის მნიშვნელობა, რომელიც ვლინდება იმ ძალის მოდულის გამრავლებით, რომელიც მოძრაობს სხეულს მის მიერ გადაადგილებულ მანძილზე. სტატიაში დეტალურად განვიხილავთ სიტუაციებს, როდესაც სხეული მოძრაობს და უმოძრაოდ რჩება. ვისწავლოთ მუშაობის ფორმულა და მისი საზომი ერთეულები.
სხეულზე მოქმედი ძალები
წარმოვიდგინოთ, რომ გვაქვს ძაფი, რომელზეც სხეულია დაკიდებული. ძაფის მხრიდან მასზე მოქმედებს ძაფის დრეკადობის ძალა, ავღნიშნოთ F. სხეული უმოძრაოა, ვთქვათ ძაფი დავამაგრეთ სამფეხზე. საჭიროა თუ არა რაიმეს გაკეთება ამ მდგომარეობის უსასრულოდ შესანარჩუნებლად? არა. მიუხედავად იმისა, რომ სხეულზე მოქმედებს ძალა, ის არ მოძრაობს.
მუშაობა ფიზიკაში - რა არის ეს? სანამ ამ კითხვაზე პასუხობთ, განიხილეთ სიტუაცია. დავუშვათ, სხეული მოძრაობს, მაგრამ მასზე არანაირი ძალა არ მოქმედებს. მაგალითად, თუ ის ბურთია შორეულ კოსმოსში, ყველა ვარსკვლავისა და გალაქტიკისგან შორს. მაშინ მათი მიზიდულობის ძალა უმნიშვნელო იქნება. დახაზეთ დიაგრამა.
სხეულმა გაიარა გარკვეული მანძილი s, მაგრამ არ არსებობს ძალა (F=0). Ეს აუცილებელიამიიღეთ რაიმე ზომები სხეულის მოძრაობის შესანარჩუნებლად? არა. ეს მდგომარეობა შეიძლება შენარჩუნდეს განუსაზღვრელი ვადით. ეს არის ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობა სხეულზე მოქმედი ძალების არარსებობის შემთხვევაში.
მექანიკური სამუშაოს ძალის წარმომქმნელი
ახლა კი სიტუაცია ფუნდამენტურად განსხვავებულია. ჩვენ ავწევთ იმავე ბურთს. მასზე მოქმედებს ძალა, რომელიც სხეულზე ვრცელდება თოკის მხრიდან. ბურთის გადაადგილების რაოდენობას აღვნიშნავთ s ასოთი, ხოლო ძალას - F. თავად ბურთი ამაღლდება? არა, რაღაცამ უნდა ასწიოს. მაგალითად, ელექტროძრავმა უნდა იმუშაოს სადმე. მაგრამ იმისათვის, რომ ის იმუშაოს, წყალი უნდა ჩამოვარდეს კაშხლიდან, რაც იწვევს ტურბინის ბრუნვას, რომელსაც გენერატორი უკავშირდება. ელექტროგადამცემი ხაზის მეშვეობით ენერგია უნდა გადაეცეს ძრავას, მან უნდა იმუშაოს და ასწიოს დატვირთვა. ანუ მოძრაობა თავისთავად ვერ განხორციელდება.
ფიზიკოსები ამბობენ, რომ პირველ ორ შემთხვევაში ძალა არ ახდენს მექანიკურ მუშაობას. მესამე შემთხვევაში, სამუშაო შესრულებულია. რის მიერ არის წარმოებული? ძალა F. ფიზიკაში სამუშაო არის რაოდენობა. და თუ ასეა, მაშინ ის შეიძლება შეიცვალოს ზევით და ქვევით. ადვილი მისახვედრია, რომ თუ ძალა გაიზარდა და სხეული იმავე მანძილზე გადაინაცვლებს, მაშინ ამ ძალის მუშაობა უფრო დიდი იქნება. როგორ შეიძლება სიძლიერის გაზრდა? მაგალითად, ბურთის აღება ორჯერ უფრო რთულია. შემდეგ სამუშაო გაორმაგდება. ამრიგად, ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო ძალის სიდიდის პროპორციულია. ეს არის კანონი.
მექანიკური მუშაობის ფორმულა
წარმოვიდგინოთ, რომ ერთი და იგივე ბურთი უნდა ავწიოთ არა 50 სმ-ით, არამედ 100 სმ-ით.გააკეთეთ სამუშაო, რომ აწიოთ ის ჯერ მანძილის პირველ ნახევარზე, შემდეგ კი მეორეზე. ყოველ ჯერზე ერთი და იგივე სამუშაო შესრულდება, მაგრამ მთლიანი სამუშაო ორჯერ მეტი იქნება. ეს ნიშნავს, რომ სამუშაო პირდაპირპროპორციულია სხეულის მიერ გავლილი მანძილისა. მაშასადამე, ფიზიკოსები შეთანხმდნენ, რომ Fs-ის მნიშვნელობა A ასოთი აღენიშნათ და მას უწოდეს ძალის მუშაობა. გამოთქმა Fs პირდაპირპროპორციული იქნება სხეულის ძალისა და გადაადგილების მიმართ.
A=Fs არის ფიზიკაში მუშაობის ფორმულა. A არის სხეულზე გამოყენებული ძალის სასურველი მნიშვნელობა, ხოლო s არის სხეულის მიერ გავლილი გზა. თუმცა, არის სიტუაციები, როდესაც სხეულზე ძალა ვრცელდება, მაგრამ ის არ მოძრაობს. ჩვენს მესამე შემთხვევაში, სხეული მოძრაობს იმავე მიმართულებით, როგორც ძალა გამოიყენება. აქედან გამომდინარე, უფრო ზუსტი იქნება იმის თქმა, რომ s არის სხეულის გადაადგილება ძალის მიმართულებით. ჩამოვაყალიბოთ განმარტება: ფიზიკაში მუშაობა არის სიდიდე, რომელიც ტოლია ძალის მოდულის ნამრავლისა და ძალის მიმართულებით სხეულის გადაადგილების..
საზომი ერთეული
მოდით შევხედოთ განმსაზღვრელ ფორმულას A=Fs. [A]=Nm=J. N არის ნიუტონები, J არის ჯოული. როგორ გავიგოთ რა არის 1 ჯოული? მოდით დავხატოთ დიაგრამა, რომელიც აჩვენებს ძალას, რომელიც ასრულებს ერთი ჯოულის მუშაობას.
ფიგურა აჩვენებს სხეულის საწყის და საბოლოო პოზიციას. გადავიყვანეთ 1 მ მანძილზე გადაადგილებისას სხეულზე ერთი ნიუტონის ძალა მოქმედებდა. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. ანუ, ერთი ჯოული არის სამუშაო, რომელიც შესრულებულია ერთი ნიუტონის ძალით, როდესაც სხეული მოძრაობს 1 მ მანძილზე ძალის მიმართულებით.
ერთი ჯოული არის მცირე სამუშაო. Ამაღლება1 კგ წონა 10 სმ-ზე, სამუშაო უნდა გააკეთოთ 1 ჯოულში. მეტრის სიმაღლეზე ასამაღლებლად საჭიროა 10 ჯოულის სამუშაო. თუ ამწეების მუშაობაზე ვსაუბრობთ, ისინი ათობით მეტრით აწევენ ტონებს. ამიტომ გამოიყენება სამუშაოს სხვა საზომი ერთეულებიც: კილოჯოულები, მეგაჯოულები და ა.შ. 1 კჯ=1000 ჯ, 1 მჯ=10 ^ 6 ჯ. კედლის საათის ისარი მოძრაობს ძრავით. ის მუშაობს ბევრად ნაკლებ ერთ ჯოულზე. ის იზომება მილიჯოულებში. 1 mJ=0.001 J. არის მიკროჯოულებიც. 1 μJ=110^-6 ჯ.
