Ажил 0 байх үеийн жишээ. Механик ажил

1. Физикийн 7-р ангийн хичээлээс хэрэв бие дээр хүч үйлчилж, тэр хүчний чиглэлд хөдөлдөг бол хүч нь механик ажил хийдэг гэдгийг мэддэг. А, хүчний модуль ба шилжилтийн модулийн үржвэртэй тэнцүү:

А=Фс.

SI дахь ажлын нэгж - жоуль (1 Ж).

[А] = [Ф][с] = 1 H 1 м = 1 Н м = 1 Ж.

Ажлын нэгжийг хүчний хийсэн ажил гэж үздэг 1 Н замдаа 1 м.

Хүч тэгтэй тэнцүү (бие амарч байгаа эсвэл жигд, шугаман хөдөлгөөнтэй) эсвэл шилжилт нь тэг байвал механик ажил хийгдэхгүй гэсэн томьёогоор харагдана.

Биед үйлчилж буй хүчний вектор нь шилжилтийн вектортой тодорхой a өнцөг үүсгэнэ гэж үзье (Зураг 65). Биеийн босоо чиглэлд хөдөлдөггүй тул хүчний төсөөлөл Fyтэнхлэг бүрт Юажил хийдэггүй, харин хүчний төсөөлөл Fxтэнхлэг бүрт X-тэй тэнцүү ажил хийдэг А = F x s x.

Учир нь Fx = Ф cos a, a s x= с, Тэр

Тиймээс,

Ажил тогтмол хүчхүч ба шилжилтийн векторуудын хэмжээ ба эдгээр векторуудын хоорондох өнцгийн косинусын үржвэртэй тэнцүү байна.

2. Үүссэн ажлын томъёонд дүн шинжилгээ хийцгээе.

Хэрэв өнцөг a = 0 ° бол cos 0 ° = 1 ба А = Фс. Хүчний чиглэл нь шилжилтийн чиглэлтэй давхцаж байвал гүйцэтгэсэн ажил эерэг бөгөөд түүний утга хамгийн их байна.

Хэрэв өнцөг a = 90 ° бол cos 90 ° = 0 ба А= 0. Биеийн хөдөлгөөний чиглэлд перпендикуляр байвал хүч ажил хийхгүй. Тиймээс биеийг хөдөлгөхөд таталцлын хийсэн ажил тэг болно хэвтээ хавтгай. Биед өгсөн хүчээр хийсэн ажил тэгтэй тэнцүү байна төв рүү чиглэсэн хурдатгалтүүнтэй хамт жигд хөдөлгөөнтойрог дагуу, учир нь траекторийн аль ч цэг дээрх энэ хүч нь биеийн хөдөлгөөний чиглэлд перпендикуляр байдаг.

Хэрэв өнцөг a = 180 ° бол cos 180 ° = –1 ба А = –Фс. Энэ тохиолдол нь хүч ба шилжилтийг дотогш чиглүүлэх үед тохиолддог эсрэг талууд. Үүний дагуу хийсэн ажил нь сөрөг бөгөөд түүний үнэ цэнэ хамгийн их байна. Сөрөг ажлыг, жишээлбэл, гулсах үрэлтийн хүчээр гүйцэтгэдэг, учир нь энэ нь биеийн хөдөлгөөний чиглэлийн эсрэг чиглэлд чиглэгддэг.

Хүч ба шилжилтийн векторуудын хоорондох өнцөг a өнцөг хурц байвал ажил эерэг байна; Хэрэв а өнцөг мохоо бол ажил сөрөг байна.

3. Таталцлын хүчийг тооцоолох томъёог олж авцгаая. Биеийг масстай болго мцэгээс газарт чөлөөтэй унана А, өндөрт байрладаг hдэлхийн гадаргатай харьцангуй бөгөөд хэсэг хугацааны дараа энэ нь нэг цэг дээр дуусдаг Б(Зураг 66, А). Хүндийн хүчний хийсэн ажил тэнцүү байна

А = Фс = мгх.

IN энэ тохиолдолдбиеийн хөдөлгөөний чиглэл нь түүнд үйлчлэх хүчний чиглэлтэй давхцдаг тул чөлөөт уналтын үед таталцлын ажил эерэг байна.

Хэрэв бие нь нэг цэгээс дээш босоо хөдөлж байвал Бцэг хүртэл А(Зураг 66, б), дараа нь түүний хөдөлгөөн нь таталцлын эсрэг чиглэлд чиглэсэн бөгөөд таталцлын ажил сөрөг байна:

А= –мгх

4. Хүчний гүйцэтгэсэн ажлыг хүч ба шилжилтийн график ашиглан тооцоолж болно.

Тогтмол таталцлын нөлөөн дор бие хөдөлж байна гэж бодъё. Таталцлын модулийн график Фбиеийн хөдөлгөөний модулийн утас снь абсцисса тэнхлэгтэй параллель шулуун шугам юм (Зураг 67). Талбайг олцгооёсонгосон тэгш өнцөгт. Энэ нь түүний хоёр талын үржвэртэй тэнцүү байна. С = Футас h = мгх. Нөгөө талаас таталцлын ажил нь ижил утгатай тэнцүү байна А = мгх.

Тиймээс ажил нь графикаар хязгаарлагдсан тэгш өнцөгтийн талбайтай тоон хувьд тэнцүү байна. координатын тэнхлэгүүдба цэг дээрх х тэнхлэгт перпендикуляр байна h.

Биед үйлчлэх хүч нь шилжилт хөдөлгөөнтэй шууд пропорциональ байх тохиолдлыг одоо авч үзье. Мэдэгдэж байгаагаар ийм хүч нь уян харимхай хүч юм. Түүний модуль тэнцүү байна Фхяналт = кД л, хаана Д л- биеийн уртасгах.

Зүүн үзүүр нь бэхлэгдсэн пүрш шахагдсан гэж бодъё (Зураг 68, А). Үүний зэрэгцээ түүний баруун төгсгөл нь D руу шилжсэн л 1. Хаварт уян харимхай хүч бий болсон Фхяналт 1, баруун тийш чиглэсэн.

Хэрэв бид одоо пүршийг өөртөө үлдээвэл түүний баруун төгсгөл баруун тийш шилжих болно (Зураг 68, б), пүршний суналт нь D-тэй тэнцүү байх болно л 2 ба уян харимхай хүч Фдасгал 2.

Пүршний төгсгөлийг D координаттай цэгээс хөдөлгөхөд уян харимхай хүчний гүйцэтгэсэн ажлыг тооцоолъё л 1-ээс D координаттай цэг хүртэл л 2. Үүний тулд бид хамаарлын графикийг ашигладаг Фхяналт (Д л) (Зураг 69). Уян хатан хүчний хийсэн ажил нь трапецын талбайтай тоогоор тэнцүү байна ABCD. Трапецын талбай нь суурийн болон өндрийн нийлбэрийн хагасын үржвэртэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл. С = МЭ. Трапец дотор ABCDүндэслэл AB = Фхяналт 2 = кД л 2 , CD= Фхяналт 1 = кД л 1 ба өндөр МЭ=Д л 1 – Д л 2. Эдгээр хэмжигдэхүүнийг трапецын талбайн томъёонд орлъё.

С= (Д л 1 – Д л 2) =– .

Тиймээс бид уян харимхай хүчний ажил дараахтай тэнцүү болохыг олж мэдсэн.

А =– .

5 * . масстай биетэй гэж үзье мцэгээс хөдөлдөг Ацэг хүртэл Б(Зураг 70), нэг цэгээс налуу хавтгай дагуу эхлээд үрэлтгүйгээр хөдөлнө Ацэг хүртэл C, дараа нь цэгээс хэвтээ хавтгайн дагуу үрэлтгүйгээр Cцэг хүртэл Б. Талбай дээрх хүндийн хүчний ажил C.B.Таталцлын хүч нь шилжилт хөдөлгөөнд перпендикуляр тул тэг байна. Налуу хавтгай дагуу хөдөлж байх үед таталцлын үйл ажиллагаа нь:

АС = Футас лнүгэл а. Учир нь лнүгэл а = h, Тэр АС = Фтутас h = мгх.

Бие траекторийн дагуу хөдөлж байх үед таталцлын хүчээр хийдэг ажил ACBтэнцүү байна ACB = АС + CB = мгх + 0.

Тиймээс, ACB = мгх.

Хүлээн авсан үр дүн нь таталцлын хүчээр хийсэн ажил нь траекторийн хэлбэрээс хамаардаггүйг харуулж байна. Энэ нь зөвхөн биеийн эхний болон эцсийн байрлалаас хамаарна.

Одоо бие нь хаалттай траекторийн дагуу хөдөлдөг гэж үзье ABCA(70-р зургийг үз). Биеийг нэг цэгээс хөдөлгөх үед Ацэг хүртэл Бтраекторийн дагуу ACBхүндийн хүчний хийсэн ажил нь ACB = мгх. Биеийг нэг цэгээс хөдөлгөх үед Бцэг хүртэл Ататалцал хийдэг сөрөг ажил, энэ нь тэнцүү байна БА = –мгх. Дараа нь битүү траекторийн таталцлын ажил А = ACB + БА = 0.

Хаалттай зам дээр уян харимхай хүчний хийсэн ажил мөн тэг байна. Үнэн хэрэгтээ, анхны хэв гажилтгүй пүршийг сунгаж, урт нь D-ээр нэмэгдэнэ гэж бодъё. л. Уян хатан хүч нь ажлыг гүйцэтгэсэн А 1 =. Тэнцвэрт буцаж ирэхэд уян харимхай хүч ажилладаг А 2 =. Пүршийг сунгаж хэв гажилтгүй байдалдаа буцаах үед уян харимхай хүчний гүйцэтгэсэн нийт ажил тэг болно.

6. Битүү зам дээр таталцал ба уян харимхай хүчний хийсэн ажил тэг байна.

Аливаа хаалттай траекторийн ажил нь тэгтэй тэнцүү (эсвэл траекторийн хэлбэрээс хамаардаггүй) хүчийг консерватив гэж нэрлэдэг.

Ажил нь траекторийн хэлбэрээс хамаардаг хүчийг консерватив бус гэж нэрлэдэг.

Үрэлтийн хүч нь консерватив биш юм. Жишээлбэл, бие нь нэг цэгээс хөдөлдөг 1 цэг хүртэл 2 эхлээд шулуун шугамаар 12 (Зураг 71), дараа нь тасархай шугамын дагуу 132 . Траекторын хэсэг бүрт үрэлтийн хүч ижил байна. Эхний тохиолдолд үрэлтийн хүчний ажил

А 12 = –Ф tr л 1 ,

мөн хоёрдугаарт -

А 132 = А 13 + А 32, А 132 = –Ф tr л 2 – Ф tr л 3 .

Эндээс А 12А 132.

7. 7-р ангийн физикийн хичээлээс та үүнийг мэднэ чухал шинж чанаражилладаг төхөөрөмжүүд юм хүч.

Хүч гэдэг нь ажлын гүйцэтгэлийн хугацаатай тэнцүү физик хэмжигдэхүүн юм.

Эрчим хүч нь ажил гүйцэтгэх хурдыг тодорхойлдог.

SI эрчим хүчний нэгж - ватт (1 Вт).

[Н] === 1 Вт.

Хүчин чадлын нэгжийг ажиллах хүч гэж авдаг 1 Ж -д зориулж дууссан 1 с .

Өөрийгөө шалгах асуултууд

1. Ажил гэж юу вэ? Ажлын нэгж нь юу вэ?

2. Ямар тохиолдолд хүч сөрөг ажил хийдэг вэ? эерэг ажил?

3. Таталцлын ажлыг тооцоолоход ямар томъёог ашигладаг вэ? уян хатан хүч?

5. Ямар хүчийг консерватив гэж нэрлэдэг вэ? консерватив бус уу?

6 * . Таталцал ба уян хатан чанараар гүйцэтгэсэн ажил нь траекторийн хэлбэрээс хамаардаггүй гэдгийг батал.

7. Хүч чадал гэж юу вэ? Эрчим хүчний нэгж нь юу вэ?

Даалгавар 18

1. 20 кг жинтэй хүүг чарган дээр жигд зөөж, 20 Н хүч хэрэглэн чарга татах олс нь хэвтээ тэнхлэгтэй 30 ° өнцөг үүсгэнэ. Чарга 100 м-ийн зайд хөдөлж байвал олсонд үүссэн уян харимхай хүч ямар ажил хийх вэ?

2. 65 кг жинтэй тамирчин усны гадаргуугаас 3 м өндөрт байрлах тавцангаас ус руу үсэрч байна. Тамирчин усны гадаргуу руу шилжихэд түүнд үйлчлэх таталцлын хүч хэр их ажил хийдэг вэ?

3. Уян харимхай хүчний үйлчлэлээр 200 Н/м хөшүүнтэй хэв гажилттай пүршний урт 4 см-ээр багассан бөгөөд уян харимхай хүчний гүйцэтгэсэн ажил юу вэ?

4 * . Ажил гэдгийг нотлох хувьсах хүчтоон хувьд зургийн талбайтай тэнцүү, хуваарийн дагуу хязгаарлагддагкоординат ба координатын тэнхлэгээс хүчний хамаарал.

5. Хэрэв машины хөдөлгүүрийн татах хүч хэд вэ тогтмол хурд 108 км/ц хурдтайгаар 55 кВт чадалтай юу?

Механик ажил. Ажлын нэгж.

IN өдөр тутмын амьдрал"Ажил" гэдэг ойлголтоор бид бүх зүйлийг хэлдэг.

Физикийн хувьд ойлголт Ажиларай өөр. Энэ бол тодорхой зүйл физик хэмжигдэхүүн, энэ нь хэмжиж болно гэсэн үг юм. Физикийн хувьд үүнийг голчлон судалдаг механик ажил .

Механик ажлын жишээг авч үзье.

Галт тэрэг нь цахилгаан зүтгүүрийн зүтгүүрийн хүчээр хөдөлж, механик ажил гүйцэтгэдэг. Буу буудах үед нунтаг хийн даралтын хүч ажилладаг - энэ нь сумыг торхны дагуу хөдөлгөж, сумны хурд нэмэгддэг.

Эдгээр жишээнүүдээс харахад бие нь хүчний нөлөөн дор хөдөлж байх үед механик ажил хийгддэг нь тодорхой байна. Механик ажилБиед үйлчилж буй хүч (жишээлбэл, үрэлтийн хүч) түүний хөдөлгөөний хурдыг бууруулдаг тохиолдолд бас тохиолддог.

Шүүгээгээ хөдөлгөхийг хүсч байгаа тул бид үүнийг хүчтэй дардаг, гэхдээ хэрэв хөдөлдөггүй бол бид механик ажил хийдэггүй. Бие нь хүчний оролцоогүйгээр хөдөлдөг тохиолдол (энэ тохиолдолд инерцийн хувьд механик ажил хийгддэггүй) гэж төсөөлж болно.

Тэгэхээр, Биед хүч үйлчилж, хөдөлж байх үед л механик ажил хийгдэнэ .

Бие махбодид илүү их хүч үйлчилдэг, илүү их байдаг гэдгийг ойлгоход хэцүү биш юм илүү урт замбие нь энэ хүчний нөлөөн дор өнгөрөх тусам илүү их ажил хийгддэг.

Механик ажил нь хэрэглэсэн хүчтэй шууд пропорциональ, явсан зайтай шууд пропорциональ байна .

Тиймээс бид механик ажлыг хүчний үржвэр болон энэ хүчний энэ чиглэлд туулсан замаар хэмжихээр тохиролцов.

ажил = хүч × зам

Хаана А- Ажил, Ф- хүч чадал ба с- туулсан зай.

Ажлын нэгжийг 1м-ийн замд 1Н хүчээр гүйцэтгэсэн ажлыг авна.

Ажлын нэгж - жоуль (Ж ) Английн эрдэмтэн Жоулийн нэрээр нэрлэгдсэн. Тиймээс,

1 J = 1N м.

Мөн ашигласан киложоуль (кЖ) .

1 кЖ = 1000 Ж.

Томъёо A = Fsхүч хэрэглэх үед хэрэглэнэ Фтогтмол бөгөөд биеийн хөдөлгөөний чиглэлтэй давхцдаг.

Хэрэв хүчний чиглэл нь биеийн хөдөлгөөний чиглэлтэй давхцаж байвал эрх мэдэл өгсөнэерэг ажил хийдэг.

Хэрэв бие нь чиглэлд хөдөлж байвал эсрэг чиглэлхэрэглэсэн хүч, жишээлбэл, гулсах үрэлтийн хүч, дараа нь энэ хүч сөрөг ажил хийдэг.

Хэрэв биед нөлөөлж буй хүчний чиглэл нь хөдөлгөөний чиглэлд перпендикуляр байвал энэ хүч ажиллахгүй, ажил тэг болно.

Ирээдүйд механик ажлын талаар ярихдаа бид үүнийг нэг үгээр товчхон нэрлэх болно - ажил.

Жишээ. 0.5 м3 эзэлхүүнтэй боржин чулуун хавтанг 20 м өндөрт өргөхөд хийсэн ажлыг тооцоолно Боржингийн нягт нь 2500 кг / м3.

Өгсөн:

ρ = 2500 кг/м 3

Шийдэл:

Энд F нь хавтанг жигд өргөхийн тулд хэрэглэх хүч юм. Энэ хүч нь хавтан дээр үйлчилж буй Fstrand-ийн хүчинтэй модулийн хувьд тэнцүү, өөрөөр хэлбэл F = Fstrand. Мөн таталцлын хүчийг хавтангийн массаар тодорхойлж болно: Fweight = gm. Түүний эзэлхүүн ба боржингийн нягтыг мэдэж байгаа хавтангийн массыг тооцоолъё: m = ρV; s = h, өөрөөр хэлбэл зам өндөртэй тэнцүүөсөх.

Тэгэхээр м = 2500 кг / м3 · 0.5 м3 = 1250 кг.

F = 9.8 Н/кг · 1250 кг ≈ 12,250 Н.

A = 12,250 N · 20 м = 245,000 Дж = 245 кЖ.

Хариулах: A =245 кЖ.

Хөшүүрэг.Хүч чадал.Эрчим хүч

Ижил ажлыг гүйцэтгэхийн тулд өөр өөр хөдөлгүүр шаардлагатай өөр өөр цаг хугацаа. Жишээлбэл, барилгын талбайн кран хэдхэн минутын дотор хэдэн зуун тоосгыг барилгын дээд давхарт өргөдөг. Хэрэв эдгээр тоосгыг ажилчин зөөсөн бол үүнийг хийхэд хэдэн цаг шаардагдана. Өөр нэг жишээ. Морь нэг га газрыг 10-12 цагийн дотор хагалж чаддаг бол олон талт анжистай трактор ( анжис- хөрсний давхаргыг доороос нь тасдаж, овоолго руу шилжүүлдэг анжисны хэсэг; олон анжис - олон анжис), энэ ажил 40-50 минутын дотор дуусна.

Кран ажилчнаас, трактор мориноос хурдан адилхан ажлыг гүйцэтгэдэг нь ойлгомжтой. Ажлын хурд нь хүч гэж нэрлэгддэг тусгай хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог.

Эрчим хүч нь тухайн ажлыг гүйцэтгэсэн хугацааны харьцаатай тэнцүү байна.

Эрчим хүчийг тооцоолохын тулд та энэ ажлыг гүйцэтгэх хугацаандаа ажлыг хуваах хэрэгтэй.хүч = ажил/цаг.

Хаана Н- хүч, А- Ажил, т- гүйцэтгэсэн ажлын цаг.

Эрчим хүч нь секунд тутамд ижил ажил хийх үед тогтмол хэмжигдэхүүн юм А/тдундаж хүчийг тодорхойлно:

Ндундаж = А/т . Хүчний нэгжийг 1 секундын дотор J ажил гүйцэтгэх хүчийг авна.

Энэ нэгжийг ватт гэж нэрлэдэг ( В) өөр нэг англи эрдэмтэн Ваттын хүндэтгэлд зориулж.

1 ватт = 1 жоуль/1 секунд, эсвэл 1 Вт = 1 Ж/с.

Ватт (секундэд жоуль) - Вт (1 Ж/с).

Технологид илүү том эрчим хүчний нэгжийг өргөн ашигладаг. киловатт (кВт), мегаватт (МВт) .

1 МВт = 1,000,000 Вт

1 кВт = 1000 Вт

1 мВт = 0.001 Вт

1 Вт = 0.000001 МВт

1 Вт = 0.001 кВт

1 Вт = 1000 мВт

Жишээ. Усны уналтын өндөр 25 м, урсах хурд нь минутанд 120 м3 байвал далангаар урсах усны урсгалын хүчийг ол.

Өгсөн:

ρ = 1000 кг/м3

Шийдэл:

Унаж буй усны масс: m = ρV,

м = 1000 кг / м3 120 м3 = 120,000 кг (12 104 кг).

Усанд үйлчлэх таталцлын хүч:

F = 9.8 м/с2 120,000 кг ≈ 1,200,000 Н (12 105 Н)

Минутын урсгалаар хийсэн ажил:

A - 1,200,000 N · 25 м = 30,000,000 Дж (3 · 107 Ж).

Урсгалын хүч: N = A/t,

N = 30,000,000 Ж / 60 сек = 500,000 Вт = 0.5 МВт.

Хариулах: N = 0.5 МВт.

Төрөл бүрийн хөдөлгүүрүүд нь зуун ба аравны нэг киловатт (цахилгаан сахлын мотор, оёдлын машин) -аас хэдэн зуун мянган киловатт (ус ба уурын турбин) хүртэл хүчин чадалтай.

Хүснэгт 5.

Зарим хөдөлгүүрийн хүч, кВт.

Хөдөлгүүр бүр нь хавтан (хөдөлгүүрийн паспорт) байдаг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн тухай зарим мэдээлэл, түүний дотор түүний хүчийг харуулдаг.

Хүний хүч хэвийн нөхцөлажил дунджаар 70-80 Вт байна. Шатаар үсрэх эсвэл гүйх үед хүн 730 Вт хүртэл хүчийг хөгжүүлж чаддаг зарим тохиолдолдба түүнээс ч илүү.

N = A/t томьёоноос ингэж гарна

Ажлыг тооцоолохын тулд энэ ажлыг гүйцэтгэсэн хугацаанд хүчийг үржүүлэх шаардлагатай.

Жишээ. Өрөөний сэнсний мотор нь 35 ваттын чадалтай. Тэр 10 минутын дотор хэр их ажил хийдэг вэ?

Асуудлын нөхцөлийг бичээд шийдье.

Өгсөн:

Шийдэл:

A = 35 Вт * 600 с = 21,000 Вт * с = 21,000 Ж = 21 кЖ.

Хариулах А= 21 кЖ.

Энгийн механизмууд.

Эрт дээр үеэс хүн механик ажил гүйцэтгэхийн тулд янз бүрийн төхөөрөмжийг ашиглаж ирсэн.

Гараар хөдөлгөх боломжгүй хүнд зүйлийг (чулуу, шүүгээ, машин хэрэгсэл) хангалттай урт саваа - хөшүүргээр хөдөлгөж болно гэдгийг хүн бүр мэддэг.

Асаалттай одоогоорГурван мянган жилийн өмнө пирамидуудыг барьж байхдаа хөшүүргийн тусламжтайгаар хийсэн гэж үздэг Эртний Египетнүүж, хүнд чулуун хавтанг асар өндөрт өргөв.

Ихэнх тохиолдолд хүнд ачааг тодорхой өндөрт өргөхийн оронд налуу хавтгайн дагуу өнхрүүлж эсвэл ижил өндөрт татах эсвэл блок ашиглан өргөх боломжтой.

Хүчийг хувиргахад ашигладаг төхөөрөмжүүдийг нэрлэдэг механизмууд .

Энгийн механизмууд нь: хөшүүрэг ба түүний сортууд - блок, хаалга; налуу хавтгай ба түүний сортууд - шаантаг, шураг. Ихэнх тохиолдолд энгийн механизмуудыг хүч чадлыг олж авах, өөрөөр хэлбэл биед үзүүлэх хүчийг хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлэхэд ашигладаг.

Энгийн механизмууд нь гэр ахуйн болон үйлдвэрлэлийн болон үйлдвэрлэлийн бүх нарийн төвөгтэй машинуудад байдаг бөгөөд тэдгээр нь том ган хуудсыг огтолж, мушгиж, тамгалах эсвэл дараа нь даавуу хийдэг хамгийн нарийн утсыг татдаг. Үүнтэй ижил механизмыг орчин үеийн нарийн төвөгтэй автомат машин, хэвлэх, тоолох машинуудаас олж болно.

Хөшүүрэг. Хөшүүрэг дээрх хүчний тэнцвэр.

Хамгийн энгийн бөгөөд нийтлэг механизм болох хөшүүргийг авч үзье.

Хөшүүрэг нь хатуу, энэ нь тогтмол тулгуурыг тойрон эргэлдэж болно.

Ажилчин ачаа өргөх хөшүүргийг хөшүүрэг болгон ашиглаж байгааг зургуудаас харж болно. Эхний тохиолдолд ажилчин хүчээр Флааны үзүүрийг дарна Б, хоёр дахь нь - төгсгөлийг дээшлүүлдэг Б.

Ажилчин ачааны жинг даван туулах хэрэгтэй П- босоо доош чиглэсэн хүч. Үүнийг хийхийн тулд тэрээр цорын ганц тэнхлэгийг дайран өнгөрч буй тэнхлэгийг тойрон эргүүлнэ хөдөлгөөнгүйтаслах цэг нь түүний тулгуур цэг юм ТУХАЙ. Хүч чадал ФАжилчин хөшүүрэг дээр ажиллах нь бага хүч юм П, ингэснээр ажилчин хүлээн авдаг хүч чадал олж авах. Хөшүүргийг ашигласнаар та өөрөө өргөх боломжгүй тийм хүнд ачааг өргөж болно.

Зураг нь эргэлтийн тэнхлэгтэй хөшүүргийг харуулж байна ТУХАЙ(тулгуур) нь хүч хэрэглэх цэгүүдийн хооронд байрладаг АТэгээд IN. Өөр нэг зураг нь энэ хөшүүргийн диаграммыг харуулж байна. Хоёр хүч Ф 1 ба ФХөшүүрэг дээр ажилладаг 2 нь нэг чиглэлд чиглэгддэг.

Хөшүүрэгт хүч үйлчлэх шулуун шугам ба тулгуур цэгийн хоорондох хамгийн богино зайг хүчний гар гэж нэрлэдэг.

Энэ перпендикулярын урт нь энэ хүчний гар байх болно. Зураг нь үүнийг харуулж байна О.А- мөрний хүч Ф 1; ОБ- мөрний хүч Ф 2. Хөшүүрэг дээр ажиллаж буй хүч нь түүнийг тэнхлэгээ тойрон хоёр чиглэлд эргүүлэх боломжтой: цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг. Тийм ээ, хүч чадал Ф 1 хөшүүргийг цагийн зүүний дагуу эргүүлж, хүч Ф 2 нь цагийн зүүний эсрэг эргүүлнэ.

Хөшүүрэг нь түүнд үйлчлэх хүчний нөлөөн дор тэнцвэрт байдалд байгаа нөхцөл байдлыг туршилтаар тогтоож болно. Хүчний үйл ажиллагааны үр дүн нь зөвхөн үүнээс хамаардаггүй гэдгийг санах нь зүйтэй тоон утга(модуль), гэхдээ бас биед хэрэглэх цэг, эсвэл хэрхэн чиглүүлэх талаар.

Төрөл бүрийн жинг хөшүүрэг дээр (зураг харна уу) тулгуурын хоёр талд өлгөх болгонд хөшүүрэг тэнцвэртэй байх болно. Хөшүүрэг дээр ажиллах хүч нь эдгээр ачааллын жинтэй тэнцүү байна. Тохиолдол бүрийн хувьд хүчний модулиуд болон тэдгээрийн мөрийг хэмждэг. Зураг 154-т үзүүлсэн туршлагаас харахад хүч 2 Нхүчийг тэнцвэржүүлдэг 4 Н. Энэ тохиолдолд зурагнаас харахад бага хүч чадалтай мөр нь илүү хүчтэй мөрнөөс 2 дахин том байна.

Ийм туршилтууд дээр үндэслэн хөшүүргийн тэнцвэрийн нөхцөл (дүрэм) тогтоогдсон.

Хөшүүрэг нь түүнд үйлчлэх хүч нь эдгээр хүчний гартай урвуу пропорциональ байх үед тэнцвэрт байдалд байна.

Энэ дүрмийг дараах томъёогоор бичиж болно.

Ф 1/Ф 2 = л 2/ л 1 ,

Хаана Ф 1ТэгээдФ 2 - хөшүүрэг дээр ажиллах хүч, л 1Тэгээдл 2 , - эдгээр хүчний мөр (зураг харна уу).

Хөшүүргийн тэнцвэрийн дүрмийг Архимед 287-212 онд тогтоосон. МЭӨ д. (гэхдээ сүүлийн догол мөрөнд хөшүүргийг египетчүүд ашигладаг байсан гэж хэлсэн? Эсвэл энд чухал үүрэг"суулгасан" гэсэн үг дээр тоглодог уу?)

Энэ дүрмээс харахад хөшүүргийг ашиглан том хүчийг тэнцвэржүүлэхийн тулд бага хүчийг ашиглаж болно. Хөшүүргийн нэг гарыг нөгөөгөөсөө 3 дахин том болго (зураг харна уу). Дараа нь В цэг дээр жишээ нь 400 Н-ийн хүчийг хэрэглэснээр та 1200 Н жинтэй чулууг өргөж болно. Илүү хүнд ачааг өргөхийн тулд та ажилчин ажиллаж буй хөшүүргийн гарны уртыг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй.

Жишээ. Хөшүүргийг ашиглан ажилчин 240 кг жинтэй хавтанг өргөдөг (149-р зургийг үз). Хэрэв жижиг гар нь 0,6 м бол 2,4 м-ийн том хөшүүргийн гарт ямар хүч үйлчлэх вэ?

Асуудлын нөхцөлийг бичээд шийдье.

Өгсөн:

Шийдэл:

Хөшүүргийн тэнцвэрийн дүрмийн дагуу F1/F2 = l2/l1, эндээс F1 = F2 l2/l1, энд F2 = P нь чулууны жин юм. Чулууны жин asd = грм, F = 9.8 N 240 кг ≈ 2400 Н

Дараа нь F1 = 2400 N · 0.6/2.4 = 600 Н.

Хариулах: F1 = 600 Н.

Бидний жишээн дээр ажилчин 2400 Н-ийн хүчийг даван туулж, хөшүүрэгт 600 Н хүчийг үзүүлж байгаа боловч энэ тохиолдолд ажилчин ажиллаж буй гар нь чулууны жингээс 4 дахин урт байна. ( л 1 : л 2 = 2.4 м: 0.6 м = 4).

Хөшүүргийн дүрмийг хэрэглэснээр бага хүч нь илүү том хүчийг тэнцвэржүүлж чадна. Энэ тохиолдолд бага хүч чадалтай мөр нь мөрнөөс урт байх ёстой илүү их хүч чадал.

Хүч чадлын мөч.

Та хөшүүргийн тэнцвэрийн дүрмийг аль хэдийн мэддэг болсон.

Ф 1 / Ф 2 = л 2 / л 1 ,

Пропорциональ шинж чанарыг ашиглан (түүний хэт гишүүдийн бүтээгдэхүүн нь дунд гишүүдийн бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү) бид үүнийг дараах хэлбэрээр бичнэ.

Ф 1л 1 = Ф 2 л 2 .

Тэгшитгэлийн зүүн талд хүчний бүтээгдэхүүн байна Ф 1 мөрөн дээр нь л 1, баруун талд - хүчний бүтээгдэхүүн Ф 2 мөрөн дээр нь л 2 .

Бие болон түүний мөрийг эргүүлэх хүчний модулийн үржвэрийг нэрлэдэг хүчний момент; энэ нь M үсгээр тэмдэглэгдсэн байна. Энэ нь гэсэн үг

Хөшүүргийг цагийн зүүний дагуу эргүүлэх хүчний момент нь түүнийг цагийн зүүний эсрэг эргүүлэх хүчний моменттой тэнцүү бол хоёр хүчний үйлчлэлийн дор тэнцвэрт байдалд байна.

Энэ дүрмийг гэж нэрлэдэг мөчүүдийн дүрэм , томъёогоор бичиж болно:

М1 = М2

Үнэн хэрэгтээ бидний авч үзсэн туршилтанд (§ 56) ажиллах хүч нь 2 N ба 4 N-тэй тэнцүү байсан бөгөөд тэдгээрийн мөрөнд тус тус 4 ба 2 хөшүүргийн даралт байсан, өөрөөр хэлбэл хөшүүрэг тэнцвэрт байх үед эдгээр хүчний моментууд ижил байна. .

Аливаа физик хэмжигдэхүүнтэй адил хүчний моментийг хэмжиж болно. Хүчний моментийн нэгжийг 1 Н хүчний момент гэж тооцож, гар нь яг 1 м байна.

Энэ нэгжийг нэрлэдэг Ньютон метр (Н м).

Хүчний момент нь хүчний үйлчлэлийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь хүчний модуль болон түүний хөшүүргээс нэгэн зэрэг хамаардаг болохыг харуулж байна. Жишээлбэл, хаалган дээр үзүүлэх хүчний үйлчлэл нь тухайн хүчний хэмжээ болон хүч хаана үйлчлэхээс хамаарна гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг. Хаалгыг эргүүлэхэд хялбар байх тусам эргэлтийн тэнхлэгээс хол байх тусам түүнд үйлчлэх хүч нэмэгдэнэ. Богино биш харин урт эрэг чангалах түлхүүрээр самарыг задлах нь дээр. Худагнаас хувин өргөх нь илүү хялбар байх тусам хаалганы бариул урт байх болно.

Технологи, өдөр тутмын амьдрал, байгаль дахь хөшүүрэг.

Хөшүүргийн дүрэм (эсвэл агшин зуурын дүрэм) нь хүч чадал, аялал хийх шаардлагатай технологи, өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг янз бүрийн төрлийн багаж хэрэгсэл, төхөөрөмжүүдийн үйл ажиллагааны үндэс юм.

Бид хайчаар ажиллахдаа хүч чадлыг олж авдаг. Хайч - энэ бол хөшүүрэг юм(инжир), эргэлтийн тэнхлэг нь хайчны хоёр талыг холбосон эрэг шургаар дамждаг. Үйлчлэх хүч Ф 1 нь хайч барьж буй хүний ​​гарын булчингийн хүч юм. Сөрөг хүч Ф 2 нь хайчаар зүсэж буй материалын эсэргүүцлийн хүч юм. Хайчны зорилгоос хамааран тэдгээрийн загвар нь өөр өөр байдаг. Цаас хайчлахад зориулагдсан оффисын хайч нь урт ир, бариултай бөгөөд бараг ижил урттай байдаг. Цаасан хайчлах шаардлагагүй агуу хүч, мөн урт иртэй бол шулуун шугамаар зүсэх нь илүү тохиромжтой. Металл зүсэх хайч (зураг) нь ирээс хамаагүй урт бариултай байдаг, учир нь металлын эсэргүүцлийн хүч их, мөр нь түүнийг тэнцвэржүүлэхэд ашиглагддаг. ажиллах хүчмэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх шаардлагатай байна. Илүү илүү их ялгаабариулын урт ба зүсэх хэсгийн зай ба эргэлтийн тэнхлэг хоорондын зай утас таслагч(Зураг), утас огтлох зориулалттай.

Хөшүүрэг янз бүрийн төрөлолон машин дээр байдаг. Оёдлын машины бариул, унадаг дугуйны дөрөө эсвэл гар тоормос, машин, тракторын дөрөө, төгөлдөр хуурын товчлуурууд нь эдгээр машин, багаж хэрэгсэлд ашиглагддаг хөшүүргийн жишээ юм.

Хөшүүргийг ашиглах жишээ бол өрөмдлөгийн машины хөшүүрэг, ажлын ширээний бариул гэх мэт.

Хөшүүргийн жингийн үйлдэл нь хөшүүргийн зарчим дээр суурилдаг (Зураг). Зураг 48 (х. 42)-д үзүүлсэн сургалтын хэмжүүр нь үүрэг гүйцэтгэдэг тэнцүү гар хөшүүрэг . IN аравтын хэмжүүрЖинтэй аягыг өлгөх мөр нь ачаа зөөх мөрнөөс 10 дахин урт байдаг. Энэ нь том ачааг жинлэхэд илүү хялбар болгодог. Аравтын бутархай жин дээр ачааг жинлэхдээ жингийн массыг 10-аар үржүүлэх хэрэгтэй.

Машины ачааны вагоныг жинлэх жингийн төхөөрөмж нь мөн хөшүүргийн дүрэмд суурилдаг.

Хөшүүргийг мөн дотроос олж болно өөр өөр хэсгүүдамьтан ба хүний ​​бие. Эдгээр нь жишээлбэл гар, хөл, эрүү юм. Шавжны биед (шавж, тэдгээрийн биеийн бүтцийн тухай ном унших замаар), шувууд, ургамлын бүтцээс олон хөшүүргийг олж болно.

Хөшүүргийн тэнцвэрийн хуулийг блокт хэрэглэх.

БлоклохЭнэ нь эзэмшигчид суурилуулсан ховилтой дугуй юм. Олс, кабель эсвэл гинжийг блокны ховилоор дамжуулдаг.

Тогтмол блок Үүнийг тэнхлэг нь тогтмол бөгөөд ачаа өргөх үед өсдөггүй, унахгүй блок гэж нэрлэдэг (Зураг).

Тогтмол блокыг хүчний гар нь дугуйны радиустай тэнцүү байдаг тэнцүү зэвсэгтэй хөшүүрэг гэж үзэж болно (Зураг): OA = OB = r. Ийм блок нь хүч чадлыг нэмэгдүүлэхгүй. ( Ф 1 = Ф 2), гэхдээ хүчний чиглэлийг өөрчлөх боломжийг танд олгоно. Хөдөлгөөнт блок - энэ бол блок. тэнхлэг нь ачааллын дагуу өсөж, унадаг (Зураг). Зураг нь харгалзах хөшүүргийг харуулж байна: ТУХАЙ- хөшүүргийн тулгуур цэг, О.А- мөрний хүч РТэгээд ОБ- мөрний хүч Ф. Мөрнөөс хойш ОБ 2 дахин мөрөн О.А, дараа нь хүч чадал Ф 2 дахин бага хүч Р:

F = P/2 .

Тиймээс, хөдлөх блок нь хүчийг 2 дахин нэмэгдүүлдэг .

Үүнийг хүчний моментийн ойлголтыг ашиглан баталж болно. Блок тэнцвэрт байдалд байх үед хүчний моментууд ФТэгээд Рбие биетэйгээ тэнцүү. Гэхдээ хүч чадлын мөрөн Фхөшүүрэгээс 2 дахин их Р, мөн тиймийн тул, хүч өөрөө Ф 2 дахин бага хүч Р.

Ихэвчлэн практикт суурин болон хөдлөх блокийн хослолыг ашигладаг (Зураг). Тогтмол блокыг зөвхөн тав тухтай байлгах үүднээс ашигладаг. Энэ нь хүчийг нэмэгдүүлэхгүй, харин хүчний чиглэлийг өөрчилдөг. Жишээлбэл, энэ нь газар дээр зогсож байхдаа ачаа өргөх боломжийг олгодог. Энэ нь олон хүн эсвэл ажилчдад ашигтай байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь ердийнхөөс 2 дахин их хүч чадлыг өгдөг!

Энгийн механизмыг ашиглах үед ажлын тэгш байдал. Механикийн "алтан дүрэм".

Бидний авч үзсэн энгийн механизмуудыг нэг хүчний үйлчлэлээр өөр хүчийг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай тохиолдолд ажил гүйцэтгэхэд ашигладаг.

Мэдээжийн хэрэг, асуулт гарч ирнэ: хүч чадал, замд ашиг тус өгөхийн зэрэгцээ энгийн механизмууд ажилд ашиг өгдөггүй гэж үү? Энэ асуултын хариултыг туршлагаас олж болно.

Хөшүүрэг дээрх хоёр өөр хүчийг тэнцвэржүүлэх замаар Ф 1 ба Ф 2 (зураг), хөшүүргийг хөдөлгө. Үүний зэрэгцээ бага хүч хэрэглэх цэг нь болж байна Ф 2 цаашаа явна с 2 ба илүү их хүчийг хэрэглэх цэг Ф 1 - богино зам с 1. Эдгээр замууд болон хүчний модулиудыг хэмжсэний дараа бид хөшүүрэг дээр хүч хэрэглэх цэгүүдийн гаталж буй замууд нь хүчинтэй урвуу хамааралтай болохыг олж мэдэв.

с 1 / с 2 = Ф 2 / Ф 1.

Тиймээс хөшүүргийн урт гар дээр үйлчилснээр бид хүч чадлыг олж авдаг, гэхдээ тэр үед бид замдаа ижил хэмжээгээр алддаг.

Хүчний бүтээгдэхүүн Фзамдаа сажил байна. Бидний туршилтаас харахад хөшүүрэгт үзүүлэх хүчний хийсэн ажил нь хоорондоо тэнцүү байна.

Ф 1 с 1 = Ф 2 с 2, i.e. А 1 = А 2.

Тэгэхээр, Хөшүүргийг ашиглах үед та ажил дээрээ ялах боломжгүй болно.

Хөшүүргийг ашигласнаар бид эрх мэдэл эсвэл зайны аль нэгийг олж авах боломжтой. Хөшүүргийн богино гарт хүч хэрэглэснээр бид хол зайд нэмэгдэх боловч хүч чадлаа ижил хэмжээгээр алддаг.

Хөшүүргийн дүрмийг олж мэдсэндээ баярласан Архимед: "Надад тулгуурыг өг, тэгвэл би дэлхийг эргүүлье!" гэж хашгирсан домог байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, Архимед түүнд тулгуур (дэлхийн гадна байх ёстой), шаардлагатай урттай хөшүүргийг өгсөн байсан ч ийм ажлыг даван туулж чадахгүй.

Дэлхийг ердөө 1 см-ээр өргөхийн тулд хөшүүргийн урт гар нь асар урт нумыг дүрслэх ёстой. Хөшүүргийн урт үзүүрийг энэ зам дагуу, жишээлбэл, 1 м/с хурдтайгаар хөдөлгөхөд олон сая жил шаардагдах болно!

Хөдөлгөөнгүй блок нь ажилд ямар ч ашиг өгдөггүй,туршилтаар шалгахад хялбар байдаг (зураг харна уу). арга зам, нэвтрүүлэх боломжтой цэгүүдхүч хэрэглэх ФТэгээд Ф, ижил байна, хүч ижил байна, энэ нь ажил ижил байна гэсэн үг.

Хөдөлгөөнт блокийн тусламжтайгаар хийсэн ажлыг хэмжиж, харьцуулж болно. Хөдөлгөөнт блок ашиглан ачааг h өндөрт өргөхийн тулд туршлагаас харахад динамометр бэхлэгдсэн олсны үзүүрийг 2 цагийн өндөрт шилжүүлэх шаардлагатай (Зураг).

Тиймээс, хүч чадлаа 2 дахин нэмэгдүүлснээр тэд замдаа 2 дахин алддаг тул хөдлөх блок нь ажилд ашиг өгөхгүй.

Олон зуун жилийн туршлага үүнийг харуулсан Механизмуудын аль нь ч гүйцэтгэлд ашиг өгдөггүй.Тэд ажлын нөхцлөөс хамааран хүч чадал эсвэл аялалд ялахын тулд янз бүрийн механизм ашигладаг.

Эртний эрдэмтэд аль хэдийн бүх механизмд хамаарах дүрмийг мэддэг байсан. Бид хүч чадлаараа хэчнээн ч удаа ялсан ч, зайнд мөн адил тооны хожигддог. Энэ дүрмийг механикийн "алтан дүрэм" гэж нэрлэдэг.

Механизмын үр ашиг.

Хөшүүргийн дизайн, үйл ажиллагааны талаар авч үзэхдээ бид үрэлт, хөшүүргийн жинг харгалзан үзээгүй. эдгээр дотор хамгийн тохиромжтой нөхцөлхэрэглэсэн хүчээр хийсэн ажил (бид үүнийг ажил гэж нэрлэх болно дүүрэн), тэнцүү байна ашигтайачаа өргөх эсвэл аливаа эсэргүүцлийг даван туулах ажил.

Практикт механизмын гүйцэтгэсэн нийт ажил нь ашигтай ажлаас үргэлж бага зэрэг их байдаг.

Ажлын хэсэг нь механизм дахь үрэлтийн хүчний эсрэг, түүнийг хөдөлгөх замаар хийгддэг бие даасан хэсгүүд. Тиймээс хөдлөх блок ашиглахдаа та блокыг өөрөө, олсыг өргөж, блокийн тэнхлэг дэх үрэлтийн хүчийг тодорхойлох ажлыг нэмж хийх хэрэгтэй.

Бид ямар ч механизм авсан бай түүний тусламжтайгаар хийсэн ашигтай ажил нь нийт ажлын зөвхөн нэг хэсгийг бүрдүүлдэг. Энэ нь ашигтай ажлыг Ap үсгээр, нийт (зарцуулсан) ажлыг Az үсгээр тэмдэглэж болно гэсэн үг юм.

Дээшээ< Аз или Ап / Аз < 1.

Ашигтай ажлын харьцаа бүтэн цагийн ажилкоэффициент гэж нэрлэдэг ашигтай үйлдэлмеханизм.

Үр ашгийн коэффициентийг үр ашиг гэж товчилдог.

Үр ашиг = Ap / Az.

Үр ашгийг ихэвчлэн хувиар илэрхийлдэг бөгөөд тэмдэглэдэг Грек үсэгη, үүнийг "энэ" гэж уншина:

η = Ap / Az · 100%.

Жишээ: 100 кг жинтэй ачаа хөшүүргийн богино гар дээр дүүжлэгддэг. Үүнийг өргөхийн тулд урт гарт 250 Н-ийн хүчийг өгнө хөдөлгөгч хүч h2 = 0.4 м өндөрт унасан нь хөшүүргийн үр ашгийг ол.

Асуудлын нөхцөлийг бичээд шийдье.

Өгсөн :

Шийдэл :

η = Ap / Az · 100%.

Нийт (зарцуулсан) ажил Az = Fh2.

Ашигтай ажил Ap = Рh1

P = 9.8 100 кг ≈ 1000 Н.

Ap = 1000 N · 0.08 = 80 Ж.

Az = 250 N · 0.4 м = 100 Ж.

η = 80 Ж/100 Ж 100% = 80%.

Хариулах : η = 80%.

Гэхдээ" алтан дүрэм"энэ тохиолдолд мөн хийгддэг. Ашигтай ажлын нэг хэсэг буюу 20% нь хөшүүргийн тэнхлэг дэх үрэлт ба агаарын эсэргүүцлийг даван туулах, мөн хөшүүргийн өөрөө хөдөлгөөнд зарцуулагддаг.

Аливаа механизмын үр ашиг үргэлж 100% -иас бага байдаг. Механизмыг зохион бүтээхдээ хүмүүс үр ашгаа нэмэгдүүлэхийг хичээдэг. Үүнд хүрэхийн тулд механизмын тэнхлэг дэх үрэлт, тэдгээрийн жинг бууруулдаг.

Эрчим хүч.

Үйлдвэр, үйлдвэрүүдэд машин, машиныг цахилгаан мотороор удирддаг бөгөөд тэдгээр нь зарцуулдаг цахилгаан эрчим хүч(тиймээс нэр).

Манайд өдөр тутмын туршлага"Ажил" гэдэг үг байнга гарч ирдэг. Гэхдээ физикийн шинжлэх ухааны үүднээс физиологийн ажил, ажил хоёрыг ялгах хэрэгтэй. Чи хичээлээ тараад гэртээ ирээд: "Өө, би маш их ядарч байна!" Энэ бол физиологийн ажил юм. Эсвэл, жишээлбэл, нэг багийн ажил ардын үлгэр"Манжин".

Зураг 1. Энэ үгийн өдөр тутмын утгаар ажиллах

Энд бид физикийн үүднээс ажлын талаар ярих болно.

Хүчний нөлөөн дор бие хөдөлж байвал механик ажлыг гүйцэтгэдэг. Ажлыг зааж өгсөн Латин үсэг A. Ажлын тухай илүү хатуу тодорхойлолт ийм сонсогдож байна.

Хүчний ажил нь физик хэмжигдэхүүн юм бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү байнахүчний чиглэлд биеийн туулсан зайд үзүүлэх хүчний хэмжээ.

Зураг 2. Ажил бол физик хэмжигдэхүүн юм

Тогтмол хүч биед үйлчлэх үед томъёо хүчинтэй байна.

IN олон улсын систем SI ажлын нэгжийг жоульоор хэмждэг.

Энэ нь 1 Ньютоны хүчний нөлөөн дор бие 1 метр хөдөлж байвал энэ хүчээр 1 жоуль ажил гүйцэтгэнэ гэсэн үг.

Ажлын нэгжийг Английн эрдэмтэн Жеймс Прескотт Жоулийн нэрээр нэрлэсэн.

Зураг 3. Жеймс Прескотт Жоул (1818 - 1889)

Ажлыг тооцоолох томъёоноос харахад ажил тэгтэй тэнцүү байх гурван тохиолдол байж болно.

Эхний тохиолдол нь биед хүч үйлчлэх боловч бие нь хөдөлдөггүй. Жишээлбэл, байшин нь асар их хүндийн хүчний нөлөөнд автдаг. Гэвч тэр байшин хөдөлгөөнгүй учраас ямар ч ажил хийдэггүй.

Хоёрдахь тохиолдол бол бие нь инерцээр хөдөлдөг, өөрөөр хэлбэл түүнд ямар ч хүч үйлчлэхгүй байх явдал юм. Жишээлбэл, сансрын хөлөггалактик хоорондын орон зайд хөдөлдөг.

Гурав дахь тохиолдол нь биед хүч үйлчлэх үед, чиглэлд перпендикулярбиеийн хөдөлгөөн. Энэ тохиолдолд хэдийгээр бие хөдөлж, түүнд хүч үйлчилдэг ч биеийн хөдөлгөөн байхгүй хүчний чиглэлд.

Зураг 4. Ажил тэг байх гурван тохиолдол

Хүчний хийсэн ажил сөрөг байж болно гэдгийг бас хэлэх хэрэгтэй. Хэрэв бие хөдөлж байвал энэ нь тохиолдох болно хүчний чиглэлийн эсрэг. Жишээлбэл, кран нь кабелийг ашиглан газар дээрх ачааг өргөхөд таталцлын хүчээр хийсэн ажил нь сөрөг (мөн дээш чиглэсэн кабелийн уян хатан хүчээр хийсэн ажил нь эерэг байдаг).

Гүйцэтгэх үед гэж бодъё барилгын ажилнүхийг элсээр дүүргэх ёстой. Экскаватор хийхэд хэдхэн минут шаардагдах боловч хүрз барьсан ажилчин хэдэн цаг ажиллах шаардлагатай болдог. Гэхдээ экскаватор, ажилчин хоёулаа дуусгах байсан ижил ажил.

Зураг 5. Нэг ажлыг өөр өөр хугацаанд хийж болно

Физикт гүйцэтгэсэн ажлын хурдыг тодорхойлохын тулд хүч гэж нэрлэгддэг хэмжигдэхүүнийг ашигладаг.

Хүч бол физик хэмжигдэхүүн юм харьцаатай тэнцүү байнадуусах хүртэл ажиллана.

Эрчим хүчийг латин үсгээр тэмдэглэв Н.

Эрчим хүчний SI нэгж нь ватт юм.

Нэг ватт нь нэг секундэд нэг жоуль ажил гүйцэтгэх хүч юм.

Эрчим хүчний нэгжийг Английн эрдэмтэн, уурын хөдөлгүүрийг зохион бүтээгч Жеймс Ваттын нэрээр нэрлэжээ.

Зураг 6. Жеймс Ватт (1736 - 1819)

Ажлыг тооцоолох томъёог хүчийг тооцоолох томъёотой нэгтгэж үзье.

Биеийн туулсан замын харьцааг одоо санацгаая С, хөдөлгөөний үед тбиеийн хөдөлгөөний хурдыг илэрхийлдэг v.

Тиймээс, хүч нь бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү байна тоон утгахүчний чиглэлд биеийн хөдөлгөөний хурдыг хүч.

Мэдэгдэж буй хурдтай хөдөлж буй биед хүч үйлчлэх асуудлыг шийдвэрлэхэд энэ томъёог ашиглахад тохиромжтой.

Лавлагаа

1. Лукашик В.И., Иванова Е.В. 7-9-р ангийн физикийн бодлогуудын түүвэр боловсролын байгууллагууд. - 17 дахь хэвлэл. - М.: Боловсрол, 2004 он.
2. Перышкин А.В. Физик. 7-р анги - 14-р хэвлэл, хэвшмэл ойлголт. - М .: тоодог, 2010 он.
3. Перышкин А.В. Физикийн асуудлын цуглуулга, 7-9-р анги: 5-р хэвлэл, хэвшмэл ойлголт. - М: "Шалгалт" хэвлэлийн газар, 2010 он.

1. Интернет портал Physics.ru ().
2. Festival.1september.ru интернет портал ().
3. Fizportal.ru интернет портал ().
4. Интернет портал Elkin52.narod.ru ().

Гэрийн даалгавар

1. Ямар тохиолдолд ажил тэгтэй тэнцүү вэ?
2. Замын дагуу хийгдсэн ажил хүчний чиглэлд хэрхэн явагддаг вэ? Эсрэг чиглэлд?
3. Тоосго 0.4 м-ээр хөдлөхөд түүнд үйлчлэх үрэлтийн хүч хэр их ажил хийх вэ? Үрэлтийн хүч нь 5 Н.