ભૌતિકશાસ્ત્રમાં યાંત્રિક કાર્યનો અર્થ શું છે? મિકેનિક્સમાં સંરક્ષણના નિયમો વેગના સંરક્ષણનો કાયદો

જો કોઈ બળ શરીર પર કાર્ય કરે છે, તો આ બળ શરીરને ખસેડવાનું કામ કરે છે. સામગ્રી બિંદુની વક્ર ગતિ દરમિયાન કાર્યને વ્યાખ્યાયિત કરતા પહેલા, ચાલો આપણે ખાસ કિસ્સાઓ ધ્યાનમાં લઈએ:

આ કિસ્સામાં યાંત્રિક કાર્ય સમાન છે:

= F scos=
,

અથવા A = Fcos× s = F એસ × s

જ્યાંએફ એસ - પ્રક્ષેપણ તાકાત ખસેડવા માટે. આ કિસ્સામાં એફ s = const, અને કાર્યનો ભૌમિતિક અર્થ કોઓર્ડિનેટમાં બાંધવામાં આવેલ લંબચોરસનો વિસ્તાર છે એફ એસ , , s.

ચાલો ચળવળની દિશા પર બળના પ્રક્ષેપણનું કાવતરું કરીએ એફ એસવિસ્થાપનના કાર્ય તરીકે s. ચાલો કુલ વિસ્થાપનને n નાના વિસ્થાપનના સરવાળા તરીકે રજૂ કરીએ
. નાના માટે i -મી ચળવળ
કામ સમાન છે

અથવા આકૃતિમાં શેડેડ ટ્રેપેઝોઇડનો વિસ્તાર.

બિંદુ પરથી ખસેડવા માટે યાંત્રિક કાર્ય પૂર્ણ કરો 1 બિંદુ સુધી 2 સમાન હશે:


.

ઇન્ટિગ્રલ હેઠળનું મૂલ્ય અનંત વિસ્થાપનના પ્રાથમિક કાર્યનું પ્રતિનિધિત્વ કરશે
:

- મૂળભૂત કામ.

અમે સામગ્રી બિંદુના માર્ગને અનંત હલનચલનમાં વિભાજીત કરીએ છીએ અને બળનું કામ એક બિંદુ પરથી સામગ્રી બિંદુ ખસેડીને 1 બિંદુ સુધી 2 વક્રીકૃત અભિન્ન તરીકે વ્યાખ્યાયિત:

વક્ર ગતિમાં કામ કરો.

ઉદાહરણ 1: ગુરુત્વાકર્ષણનું કાર્ય
સામગ્રી બિંદુની વક્ર ગતિ દરમિયાન.


.

આગળ એક સ્થિર મૂલ્ય તરીકે અભિન્ન ચિન્હમાંથી બહાર લઈ શકાય છે, અને અભિન્ન આકૃતિ અનુસાર સંપૂર્ણ વિસ્થાપનનું પ્રતિનિધિત્વ કરશે . .

જો આપણે બિંદુની ઊંચાઈ દર્શાવીએ 1 દ્વારા પૃથ્વીની સપાટી પરથી , અને બિંદુની ઊંચાઈ 2 દ્વારા , તે

આપણે જોઈએ છીએ કે આ કિસ્સામાં કાર્ય સમયની પ્રારંભિક અને અંતિમ ક્ષણો પર સામગ્રી બિંદુની સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને તે બોલ અથવા માર્ગના આકાર પર આધારિત નથી. બંધ માર્ગ પર ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા કરવામાં આવતું કાર્ય શૂન્ય છે:
.

બંધ પાથ પર જેનું કાર્ય શૂન્ય હોય તેવા દળોને કહેવામાં આવે છેરૂઢિચુસ્ત .

ઉદાહરણ 2 : ઘર્ષણ બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કામ.

આ બિન-રૂઢિચુસ્ત બળનું ઉદાહરણ છે. આ બતાવવા માટે, ઘર્ષણ બળના પ્રારંભિક કાર્યને ધ્યાનમાં લેવા માટે તે પૂરતું છે:

,

તે ઘર્ષણ બળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય હંમેશા નકારાત્મક જથ્થામાં હોય છે અને બંધ માર્ગ પર શૂન્યની બરાબર ન હોઈ શકે. એકમ સમય દીઠ કરવામાં આવેલ કાર્ય કહેવાય છે શક્તિ. જો સમય દરમિયાન
કામ કરવામાં આવી રહ્યું છે
, પછી શક્તિ સમાન છે

યાંત્રિક શક્તિ.

લેતાં
ફોર્મમાં

,

આપણને શક્તિ માટે અભિવ્યક્તિ મળે છે:

.

કાર્યનું SI એકમ જુલ છે:
= 1 જે = 1 એન 1 મીટર, અને પાવરનું એકમ વોટ છે: 1 W = 1 J/s.

યાંત્રિક ઊર્જા.

ઊર્જા એ તમામ પ્રકારના પદાર્થોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની હિલચાલનું સામાન્ય માત્રાત્મક માપ છે. ઉર્જા અદૃશ્ય થતી નથી અને કંઈપણમાંથી ઉદભવતી નથી: તે ફક્ત એક સ્વરૂપમાંથી બીજામાં પસાર થઈ શકે છે. ઊર્જાનો ખ્યાલ પ્રકૃતિની તમામ ઘટનાઓને એકસાથે જોડે છે. દ્રવ્યની ગતિના વિવિધ સ્વરૂપો અનુસાર, વિવિધ પ્રકારની ઊર્જા ગણવામાં આવે છે - યાંત્રિક, આંતરિક, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, પરમાણુ, વગેરે.

ઊર્જા અને કાર્યની વિભાવનાઓ એકબીજા સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલા છે. તે જાણીતું છે કે ઊર્જા અનામતને કારણે કાર્ય કરવામાં આવે છે અને તેનાથી વિપરીત, કાર્ય કરવાથી, કોઈપણ ઉપકરણમાં ઊર્જા અનામત વધારવું શક્ય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કાર્ય એ ઊર્જા પરિવર્તનનું માત્રાત્મક માપ છે:

.

ઊર્જા, કાર્યની જેમ, SI માં જુલ્સમાં માપવામાં આવે છે: [ [=1 જે.

યાંત્રિક ઊર્જા બે પ્રકારની હોય છે - ગતિ અને સંભવિત.

ગતિ ઊર્જા (અથવા ગતિની ઉર્જા) પ્રશ્નમાં રહેલા શરીરના સમૂહ અને વેગ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. બળના પ્રભાવ હેઠળ ફરતા ભૌતિક બિંદુને ધ્યાનમાં લો . આ બળનું કાર્ય ભૌતિક બિંદુની ગતિ ઊર્જામાં વધારો કરે છે
. આ કિસ્સામાં, ચાલો ગતિ ઊર્જાના નાના વધારા (વિભેદક) ની ગણતરી કરીએ:

ગણતરી કરતી વખતે
ન્યુટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો
, અને પણ
- સામગ્રી બિંદુના વેગનું મોડ્યુલ. પછી
તરીકે રજૂ કરી શકાય છે:

-

- ગતિશીલ સામગ્રી બિંદુની ગતિ ઊર્જા.

આ અભિવ્યક્તિનો ગુણાકાર અને ભાગાકાર
, અને આપેલ છે
, અમને મળે છે

-

- ગતિશીલ સામગ્રી બિંદુની ગતિ અને ગતિ ઊર્જા વચ્ચેનું જોડાણ.

સંભવિત ઊર્જા (અથવા શરીરની સ્થિતિની ઊર્જા) શરીર પર રૂઢિચુસ્ત દળોની ક્રિયા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને તે ફક્ત શરીરની સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે. .

આપણે જોયું છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા કાર્ય થાય છે
સામગ્રી બિંદુની વક્ર ગતિ સાથે
કાર્ય મૂલ્યોમાં તફાવત તરીકે રજૂ કરી શકાય છે
, બિંદુ પર લેવામાં આવે છે 1 અને બિંદુ પર 2 :

.

તે તારણ આપે છે કે જ્યારે પણ દળો રૂઢિચુસ્ત હોય છે, ત્યારે આ દળોનું કામ પાથ પર હોય છે 1
2 તરીકે રજૂ કરી શકાય છે:

.

કાર્ય , જે ફક્ત શરીરની સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે તેને સંભવિત ઊર્જા કહેવામાં આવે છે.

પછી પ્રાથમિક કામ માટે આપણને મળે છે

કાર્ય સંભવિત ઊર્જાના નુકશાન સમાન છે.

નહિંતર, અમે કહી શકીએ કે કાર્ય સંભવિત ઊર્જાના અનામતને કારણે થાય છે.

કદ , કણની ગતિ અને સંભવિત ઊર્જાના સરવાળાની બરાબર, તેને શરીરની કુલ યાંત્રિક ઊર્જા કહેવામાં આવે છે:

શરીરની કુલ યાંત્રિક ઊર્જા.

નિષ્કર્ષમાં, અમે નોંધીએ છીએ કે ન્યૂટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરીને
, ગતિ ઊર્જા વિભેદક
તરીકે રજૂ કરી શકાય છે:

.

સંભવિત ઊર્જા વિભેદક
, ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, સમાન છે:

.

આમ, જો બળ - રૂઢિચુસ્ત બળ અને પછી અન્ય કોઈ બાહ્ય દળો નથી , એટલે કે આ કિસ્સામાં, શરીરની કુલ યાંત્રિક ઊર્જા સચવાય છે.

આપણા રોજિંદા અનુભવમાં, "કામ" શબ્દ ઘણી વાર દેખાય છે. પરંતુ વ્યક્તિએ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિજ્ઞાનના દૃષ્ટિકોણથી શારીરિક કાર્ય અને કાર્ય વચ્ચે તફાવત કરવો જોઈએ. જ્યારે તમે વર્ગમાંથી ઘરે આવો છો, ત્યારે તમે કહો છો: "ઓહ, હું ખૂબ થાકી ગયો છું!" આ શારીરિક કાર્ય છે. અથવા, ઉદાહરણ તરીકે, લોક વાર્તા "સલગમ" માં ટીમનું કાર્ય.

આકૃતિ 1. શબ્દના રોજિંદા અર્થમાં કાર્ય કરો

અમે અહીં ભૌતિકશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી કાર્ય વિશે વાત કરીશું.

જો શરીર બળના પ્રભાવ હેઠળ આગળ વધે તો યાંત્રિક કાર્ય કરવામાં આવે છે. કામ લેટિન અક્ષર A દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવ્યું છે. કામની વધુ કડક વ્યાખ્યા આના જેવી લાગે છે.

બળનું કાર્ય એ બળની તીવ્રતા અને બળની દિશામાં શરીર દ્વારા મુસાફરી કરેલા અંતરના ઉત્પાદનની સમાન ભૌતિક જથ્થા છે.

આકૃતિ 2. કાર્ય એ ભૌતિક જથ્થો છે

જ્યારે શરીર પર સતત બળ કાર્ય કરે છે ત્યારે સૂત્ર માન્ય છે.

SI એકમોની આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રણાલીમાં, કાર્યને જૌલમાં માપવામાં આવે છે.

આનો અર્થ એ છે કે જો 1 ન્યુટનના બળના પ્રભાવ હેઠળ શરીર 1 મીટર આગળ વધે છે, તો આ બળ દ્વારા 1 જૌલ કાર્ય થાય છે.

કામના એકમનું નામ અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૌલના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે.

ફિગ 3. જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૌલ (1818 - 1889)

કાર્યની ગણતરી માટેના સૂત્ર પરથી તે અનુસરે છે કે જ્યારે કાર્ય શૂન્ય બરાબર હોય ત્યારે ત્રણ સંભવિત કિસ્સાઓ છે.

પ્રથમ કિસ્સો એ છે કે જ્યારે શરીર પર બળ કાર્ય કરે છે, પરંતુ શરીર હલતું નથી. ઉદાહરણ તરીકે, ઘર ગુરુત્વાકર્ષણના વિશાળ બળને આધિન છે. પરંતુ તે કોઈ કામ કરતી નથી કારણ કે ઘર ગતિહીન છે.

બીજો કિસ્સો એ છે કે જ્યારે શરીર જડતા દ્વારા આગળ વધે છે, એટલે કે, તેના પર કોઈ દળો કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક સ્પેસશીપ આંતરગાલેક્ટિક અવકાશમાં આગળ વધી રહી છે.

ત્રીજો કિસ્સો એ છે કે જ્યારે કોઈ બળ શરીરની હિલચાલની દિશાને કાટખૂણે શરીર પર કાર્ય કરે છે. આ કિસ્સામાં, જો કે શરીર ચાલે છે અને તેના પર બળ કાર્ય કરે છે, શરીરની કોઈ હિલચાલ નથી. બળની દિશામાં.

આકૃતિ 4. જ્યારે કામ શૂન્ય હોય ત્યારે ત્રણ કિસ્સાઓ

એવું પણ કહેવું જોઈએ કે બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય નકારાત્મક હોઈ શકે છે. શરીર ચાલશે તો આવું થશે બળની દિશા વિરુદ્ધ. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ક્રેન કેબલનો ઉપયોગ કરીને જમીન પરથી ભાર ઉપાડે છે, ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય નકારાત્મક હોય છે (અને કેબલના સ્થિતિસ્થાપક બળ દ્વારા ઉપર તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવેલ કાર્ય, તેનાથી વિપરીત, હકારાત્મક છે).

ચાલો ધારીએ કે બાંધકામનું કામ કરતી વખતે, ખાડો રેતીથી ભરવાની જરૂર છે. આ કરવા માટે ઉત્ખનનકર્તાને થોડી મિનિટો લાગશે, પરંતુ પાવડો વાપરનાર કામદારને ઘણા કલાકો સુધી કામ કરવું પડશે. પરંતુ ખોદકામ કરનાર અને કામદાર બંનેએ પૂર્ણ કરી લીધું હશે સમાન નોકરી.

ફિગ 5. એક જ કાર્ય જુદા જુદા સમયમાં પૂર્ણ કરી શકાય છે

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં કરવામાં આવેલ કાર્યની ઝડપને દર્શાવવા માટે, પાવર નામના જથ્થાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

શક્તિ એ કાર્ય કરવામાં આવે તે સમયના ગુણોત્તર સમાન ભૌતિક જથ્થો છે.

પાવર લેટિન અક્ષર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે એન.

પાવરનો SI એકમ વોટ છે.

એક વોટ એ એવી શક્તિ છે કે જેના પર એક જૌલ કામ એક સેકન્ડમાં થાય છે.

પાવર યુનિટનું નામ અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક, સ્ટીમ એન્જિનના શોધક જેમ્સ વોટના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે.

ફિગ 6. જેમ્સ વોટ (1736 - 1819)

ચાલો ગણતરીની શક્તિ માટેના સૂત્ર સાથે કાર્યની ગણતરી માટેના સૂત્રને જોડીએ.

ચાલો હવે યાદ કરીએ કે શરીર દ્વારા મુસાફરી કરાયેલા પાથનો ગુણોત્તર છે એસ, ચળવળના સમય દ્વારા tશરીરની હિલચાલની ગતિ દર્શાવે છે વિ.

આમ, શક્તિ એ બળના આંકડાકીય મૂલ્યના ઉત્પાદન અને બળની દિશામાં શરીરની ગતિ સમાન છે.

આ સૂત્ર સમસ્યાઓનું નિરાકરણ કરતી વખતે વાપરવા માટે અનુકૂળ છે જેમાં બળ જાણીતી ઝડપે ગતિ કરતા શરીર પર કાર્ય કરે છે.

સંદર્ભો

  1. લુકાશિક વી.આઇ., ઇવાનોવા ઇ.વી. સામાન્ય શિક્ષણ સંસ્થાઓના ગ્રેડ 7-9 માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સમસ્યાઓનો સંગ્રહ. - 17મી આવૃત્તિ. - એમ.: શિક્ષણ, 2004.
  2. પેરીશ્કિન એ.વી. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 7 મી ગ્રેડ - 14મી આવૃત્તિ., સ્ટીરિયોટાઇપ. - એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2010.
  3. પેરીશ્કિન એ.વી. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સમસ્યાઓનો સંગ્રહ, ગ્રેડ 7-9: 5મી આવૃત્તિ., સ્ટીરિયોટાઇપ. - એમ: પબ્લિશિંગ હાઉસ "પરીક્ષા", 2010.
  1. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Physics.ru ().
  2. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Festival.1september.ru ().
  3. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Fizportal.ru ().
  4. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Elkin52.narod.ru ().

હોમવર્ક

  1. કયા કિસ્સામાં કામ શૂન્ય બરાબર છે?
  2. માર્ગની સાથે કરવામાં આવેલ કાર્ય બળની દિશામાં કેવી રીતે મુસાફરી કરવામાં આવે છે? વિરુદ્ધ દિશામાં?
  3. જ્યારે ઈંટ 0.4 મીટર ખસે છે ત્યારે તેના પર કામ કરતા ઘર્ષણ બળ દ્વારા કેટલું કામ થાય છે? ઘર્ષણ બળ 5 N છે.

લગભગ દરેક જણ, ખચકાટ વિના, જવાબ આપશે: બીજામાં. અને તેઓ ખોટા હશે. વિરુદ્ધ સાચું છે. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, યાંત્રિક કાર્યનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે નીચેની વ્યાખ્યાઓ સાથે:યાંત્રિક કાર્ય કરવામાં આવે છે જ્યારે કોઈ બળ શરીર પર કાર્ય કરે છે અને તે આગળ વધે છે. યાંત્રિક કાર્ય લાગુ બળ અને મુસાફરી કરેલ અંતરના સીધા પ્રમાણસર છે.

યાંત્રિક કાર્ય સૂત્ર

યાંત્રિક કાર્ય સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

જ્યાં A એ કાર્ય છે, F એ બળ છે, s એ મુસાફરી કરેલ અંતર છે.

સંભવિત(સંભવિત કાર્ય), એક ખ્યાલ જે ભૌતિક બળ ક્ષેત્રો (ઇલેક્ટ્રિક, ગુરુત્વાકર્ષણ, વગેરે) અને સામાન્ય રીતે, વેક્ટર (પ્રવાહી વેગનું ક્ષેત્ર, વગેરે) દ્વારા રજૂ કરાયેલ ભૌતિક જથ્થાના ક્ષેત્રોના વિશાળ વર્ગને દર્શાવે છે. સામાન્ય કિસ્સામાં, વેક્ટર ક્ષેત્ર સંભવિત a( x,y,z) એક સ્કેલર ફંક્શન છે u(x,y,z) કે a=grad

35. ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં કંડક્ટર. વિદ્યુત ક્ષમતા.ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં વાહક.કંડક્ટર એ એવા પદાર્થો છે જે તેમનામાં મોટી સંખ્યામાં ફ્રી ચાર્જ કેરિયર્સની હાજરી દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જે ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના પ્રભાવ હેઠળ આગળ વધી શકે છે. વાહકમાં ધાતુઓ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ અને કોલસાનો સમાવેશ થાય છે. ધાતુઓમાં, મુક્ત ચાર્જના વાહકો એ અણુઓના બાહ્ય શેલના ઇલેક્ટ્રોન છે, જે જ્યારે અણુઓ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે "તેમના" અણુઓ સાથે સંપૂર્ણપણે જોડાણ ગુમાવે છે અને સમગ્ર વાહકની મિલકત બની જાય છે. મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ગેસના અણુઓની જેમ થર્મલ ગતિમાં ભાગ લે છે અને ધાતુમાંથી કોઈપણ દિશામાં આગળ વધી શકે છે. વિદ્યુત ક્ષમતા- કંડક્ટરની લાક્ષણિકતા, વિદ્યુત ચાર્જ એકઠા કરવાની તેની ક્ષમતાનું માપ. વિદ્યુત સર્કિટ થિયરીમાં, કેપેસીટન્સ એ બે વાહક વચ્ચેની મ્યુચ્યુઅલ કેપેસીટન્સ છે; ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટના કેપેસિટીવ તત્વનું પરિમાણ, બે-ટર્મિનલ નેટવર્કના સ્વરૂપમાં પ્રસ્તુત. આ કેપેસિટેન્સને આ વાહક વચ્ચેના સંભવિત તફાવત અને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની તીવ્રતાના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

36. સમાંતર-પ્લેટ કેપેસિટરની ક્ષમતા.

સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની ક્ષમતા.

તે. ફ્લેટ કેપેસિટરની કેપેસિટેન્સ તેના કદ, આકાર અને ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક પર જ આધાર રાખે છે. ઉચ્ચ-ક્ષમતા કેપેસિટર બનાવવા માટે, પ્લેટોનો વિસ્તાર વધારવો અને ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરની જાડાઈ ઘટાડવી જરૂરી છે.

37. વેક્યૂમમાં પ્રવાહોની ચુંબકીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. એમ્પીયરનો કાયદો.એમ્પીયરનો કાયદો. 1820 માં, એમ્પીયર (ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક (1775-1836)) એ પ્રાયોગિક ધોરણે એક કાયદો સ્થાપિત કર્યો જેના દ્વારા કોઈ ગણતરી કરી શકે. પ્રવાહ વહન કરતી લંબાઈના વાહક તત્વ પર કાર્ય કરતું બળ.

ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું વેક્ટર ક્યાં છે, તે પ્રવાહની દિશામાં દોરેલા વાહકની લંબાઈના તત્વનું વેક્ટર છે.

ફોર્સ મોડ્યુલસ , વાહકમાં વર્તમાનની દિશા અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શનની દિશા વચ્ચેનો ખૂણો ક્યાં છે. એક સમાન ક્ષેત્રમાં પ્રવાહ વહન કરતા લંબાઈના સીધા વાહક માટે

અભિનય બળની દિશાનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે ડાબા હાથના નિયમો:

જો ડાબા હાથની હથેળી એવી રીતે સ્થિત હોય કે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સામાન્ય (વર્તમાન સુધીનો) ઘટક હથેળીમાં પ્રવેશે, અને ચાર વિસ્તૃત આંગળીઓ વર્તમાન સાથે દિશામાન થાય, તો અંગૂઠો તે દિશા સૂચવે છે જેમાં એમ્પીયર બળ છે. કૃત્યો

38. ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત. બાયોટ-સાવર્ટ-લાપ્લેસ કાયદોચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ(માનક હોદ્દો એન ) - વેક્ટર ભૌતિક જથ્થો, વેક્ટરના તફાવતની સમાન ચુંબકીય ઇન્ડક્શન બી અને ચુંબકીયકરણ વેક્ટર જે .

IN ઇન્ટરનેશનલ સિસ્ટમ ઓફ યુનિટ્સ (SI): ક્યાં- ચુંબકીય સ્થિરાંક.

BSL કાયદો.વ્યક્તિગત વર્તમાન તત્વના ચુંબકીય ક્ષેત્રને નિર્ધારિત કરતો કાયદો

39. બાયો-સાવર્ટ-લાપ્લેસ કાયદાની અરજીઓ.સીધા વર્તમાન ક્ષેત્ર માટે

ગોળાકાર વળાંક માટે.

અને સોલેનોઇડ માટે

40. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શનચુંબકીય ક્ષેત્ર એ વેક્ટર જથ્થા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન કહેવામાં આવે છે (એક વેક્ટર જથ્થો કે જે અવકાશમાં આપેલ બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્રનું બળ લાક્ષણિકતા છે). MI (બી) આ વાહક પર કાર્ય કરતું બળ નથી, તે એક જથ્થો છે જે નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને આ બળ દ્વારા જોવા મળે છે: B=F / (I*l) (મૌખિક રીતે: MI વેક્ટર મોડ્યુલ. (B) બળ F ના મોડ્યુલસના ગુણોત્તર સમાન છે, જેની સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચુંબકીય રેખાઓ પર કાટખૂણે સ્થિત વર્તમાન-વહન વાહક પર કાર્ય કરે છે, વાહક I માં વર્તમાન તાકાત અને વાહક l ની લંબાઈ.ચુંબકીય ઇન્ડક્શન માત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર આધાર રાખે છે. આ સંદર્ભે, ઇન્ડક્શનને ચુંબકીય ક્ષેત્રની માત્રાત્મક લાક્ષણિકતા ગણી શકાય. તે નિર્ધારિત કરે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઝડપે ગતિ કરતા ચાર્જ પર કયા બળ (લોરેન્ટ્ઝ બળ) સાથે કાર્ય કરે છે. MI ટેસ્લાસ (1 ટેસ્લા) માં માપવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, 1 T=1 N/(A*m). MI ની એક દિશા છે. ગ્રાફિકલી તે રેખાઓના સ્વરૂપમાં સ્કેચ કરી શકાય છે. એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, MI રેખાઓ સમાંતર હોય છે, અને MI વેક્ટર તમામ બિંદુઓ પર સમાન રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવશે. બિન-સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રના કિસ્સામાં, ઉદાહરણ તરીકે, વર્તમાન વહન કરતા વાહકની આસપાસનું ક્ષેત્ર, ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર કંડક્ટરની આસપાસની જગ્યાના દરેક બિંદુએ બદલાશે, અને આ વેક્ટરની સ્પર્શક વાહકની આસપાસ કેન્દ્રિત વર્તુળો બનાવશે. .

41. ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કણની ગતિ. લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ. a) - જો કોઈ કણ એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રદેશમાં ઉડે છે, અને વેક્ટર V વેક્ટર B પર લંબ છે, તો તે R=mV/qB ત્રિજ્યાના વર્તુળમાં ફરે છે, કારણ કે લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ Fl=mV^2 /R કેન્દ્રબિંદુ બળની ભૂમિકા ભજવે છે. ક્રાંતિનો સમયગાળો T=2piR/V=2pim/qB ની બરાબર છે અને તે કણોની ગતિ પર આધાર રાખતો નથી (આ માત્ર V માટે જ સાચું છે.<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

ચુંબકીય બળ સંબંધ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: Fl = q·V·B·sina (q એ મૂવિંગ ચાર્જની તીવ્રતા છે; V એ તેની ગતિનું મોડ્યુલસ છે; B એ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન વેક્ટરનું મોડ્યુલસ છે; આલ્ફા છે વેક્ટર V અને વેક્ટર B વચ્ચે કોણ પરંતુ ગતિની દિશા સતત બદલાતી રહે છે. લોરેન્ટ્ઝ બળ એ વેક્ટર B અને v માટે લંબ છે, અને તેની દિશા એમ્પીયર બળની દિશાના સમાન ડાબા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે: જો ડાબા હાથને એવી રીતે સ્થિત કરવામાં આવે છે કે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન B ના ઘટક, લંબરૂપ છે. ચાર્જની ઝડપ, હથેળીમાં પ્રવેશે છે, અને ચાર આંગળીઓ હકારાત્મક ચાર્જની હિલચાલ સાથે દિશામાન થાય છે (નેગેટિવની હિલચાલ સામે), પછી અંગૂઠો 90 ડિગ્રી વળેલો લોરેન્ટ્ઝ બળ F l ની દિશા બતાવશે. ચાર્જ

જ્યારે શરીર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે નાડીએક શરીર આંશિક રીતે અથવા સંપૂર્ણપણે બીજા શરીરમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે. જો શરીરની સિસ્ટમ પર અન્ય સંસ્થાઓના બાહ્ય દળો દ્વારા કાર્યવાહી કરવામાં આવતી નથી, તો આવી સિસ્ટમ કહેવામાં આવે છે બંધ.

કુદરતનો આ મૂળભૂત નિયમ કહેવાય છે ગતિના સંરક્ષણનો કાયદો.તે બીજા અને ત્રીજાનું પરિણામ છે ન્યૂટનના નિયમો.

ચાલો આપણે કોઈપણ બે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી સંસ્થાઓને ધ્યાનમાં લઈએ જે બંધ સિસ્ટમનો ભાગ છે. અમે આ સંસ્થાઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોને ન્યુટનના ત્રીજા નિયમ દ્વારા દર્શાવીએ છીએ અને જો આ સંસ્થાઓ t સમય દરમિયાન ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોના આવેગ તીવ્રતામાં સમાન હોય છે અને વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે: ચાલો આ સંસ્થાઓ પર ન્યૂટનનો બીજો નિયમ લાગુ કરીએ. :

સમયની પ્રારંભિક ક્ષણે શરીરના આવેગ ક્યાં અને છે, અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના અંતે શરીરના આવેગ છે. આ સંબંધોમાંથી તે નીચે મુજબ છે:

આ સમાનતાનો અર્થ એ છે કે બે સંસ્થાઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, તેમની કુલ ગતિ બદલાઈ નથી. હવે બંધ સિસ્ટમમાં સમાવિષ્ટ શરીરની તમામ સંભવિત જોડી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લેતા, અમે નિષ્કર્ષ પર આવી શકીએ છીએ કે બંધ સિસ્ટમના આંતરિક દળો તેના કુલ વેગને બદલી શકતા નથી, એટલે કે, આ સિસ્ટમમાં સમાવિષ્ટ તમામ સંસ્થાઓના વેક્ટરનો સરવાળો.

યાંત્રિક કાર્ય અને શક્તિ

ગતિની ઉર્જા લાક્ષણિકતાઓ ખ્યાલના આધારે રજૂ કરવામાં આવે છે યાંત્રિક કાર્યઅથવા બળનું કામ.

કામ A સતત બળ દ્વારા કરવામાં આવે છેબળ વેક્ટર વચ્ચેના કોણ α ના કોસાઇન દ્વારા ગુણાકાર કરેલ બળ અને વિસ્થાપન મોડ્યુલીના ઉત્પાદનની સમાન ભૌતિક જથ્થો છે અને હલનચલન(ફિગ. 1.1.9):

કાર્ય એ એક સ્કેલર જથ્થો છે. તે કાં તો હકારાત્મક (0° ≤ α< 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в જુલ્સ (જે).

એક જૌલ એ બળની દિશામાં 1 મીટર ખસેડવા માટે 1 N ના બળ દ્વારા કરવામાં આવેલા કાર્યની બરાબર છે.

જો ચળવળની દિશા પર બળનું પ્રક્ષેપણ સ્થિર રહેતું નથી, તો કાર્યની ગણતરી નાની હલનચલન માટે કરવી જોઈએ અને પરિણામોનો સરવાળો કરવો જોઈએ:

એક બળનું ઉદાહરણ કે જેનું મોડ્યુલસ કોઓર્ડિનેટ પર આધાર રાખે છે તે સ્પ્રિંગનું સ્થિતિસ્થાપક બળ છે, જેનું પાલન કરે છે. હૂકનો કાયદો. વસંતને ખેંચવા માટે, તેના પર બાહ્ય બળ લાગુ કરવું આવશ્યક છે, જેનું મોડ્યુલસ વસંતના વિસ્તરણના પ્રમાણસર છે (ફિગ. 1.1.11).

એક્સ કોઓર્ડિનેટ પર બાહ્ય બળ મોડ્યુલસની અવલંબન ગ્રાફ પર સીધી રેખા તરીકે દર્શાવવામાં આવી છે (ફિગ. 1.1.12).

ફિગમાં ત્રિકોણના વિસ્તારના આધારે. 1.18.4 તમે વસંતના જમણા મુક્ત અંત પર લાગુ બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય નક્કી કરી શકો છો:

સમાન સૂત્ર સ્પ્રિંગને સંકુચિત કરતી વખતે બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્યને વ્યક્ત કરે છે. બંને કિસ્સાઓમાં, સ્થિતિસ્થાપક બળનું કાર્ય બાહ્ય બળના કાર્યની તીવ્રતામાં સમાન છે અને ચિહ્નમાં વિરુદ્ધ છે.

જો એક શરીર પર અનેક દળો લાગુ કરવામાં આવે છે, તો તમામ દળો દ્વારા કરવામાં આવેલ કુલ કાર્ય વ્યક્તિગત દળો દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્યના બીજગણિતીય સરવાળા સમાન છે અને કાર્ય સમાન છે. લાગુ દળોના પરિણામે.

એકમ સમય દીઠ બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય કહેવાય છે શક્તિ. પાવર N એ કાર્ય A ના ગુણોત્તર સમાન ભૌતિક જથ્થો છે જે સમયગાળા દરમિયાન આ કાર્ય કરવામાં આવ્યું હતું.



શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!