Mechanická práce není to, co si myslíte

Co je práce, vědět všechno. Dokonce i děti pracují v mateřské škole - děti. Obecně přijatá každodenní myšlenka však není zdaleka stejná jako koncept mechanické práce ve fyzice. Například muž stojí a drží v ruce tašku. V běžném smyslu dělá práci a drží náklad. Z hlediska fyziky však nic podobného neudělá. Co se děje?

Jakmile se takové otázky objeví, je čas si pamatovat na definici. Když působí síla na objekt a tělo se pohybuje pod ním, provádí se mechanická práce. Tato hodnota je úměrná cestě, jíž tělo cestuje, a aplikovanou silou. Existuje také další závislost na směru působení síly a směru pohybu těla.

Proto jsme zavedli takovou koncepci jako mechanická práce. Fyzika definuje to jako produkt velikosti síly a posunutí, vynásobený kosinem úhlu, který existuje v nejobecnějším případě mezi nimi. Jako příklad můžete uvažovat o několika případech, které vám umožní lépe vědět, co to znamená.

Kdy mechanická práce selže? Je tam kamion, tlačíme ho, ale nehýbe se. Síla je aplikována, ale není tam žádný pohyb. Práce je nulová. A tady je další příklad - moje matka nese dítě na invalidním vozíku, v tomto případě je práce vykonávána, síla je aplikována, kočár se pohybuje. Rozdíl v obou popsaných případech je přítomnost posunutí. Práce se provádí (například u kočárku) nebo se neprovádí (příklad s vozíkem).

Jiný případ - chlapec na motocyklu se zrychluje a ticho se valí podél cesty, pedál se neotáčí. Je probíhající práce? Ne, i když existuje pohyb, ale neexistuje nijak působící síla, pohyb je prováděn setrvačností.

Jiný příklad - kůň nese vozík, na něm sedí řidič. Dělá práci? Pohybem je, že aplikovaná síla je (váha řidiče ovlivňuje vozík), ale práce nejsou provedeny. Úhel mezi směrem pohybu a směrem působení síly je 90 stupňů a kosinus úhlu 90 ° je nulový.

Tyto příklady, aby bylo možné pochopit, že na mechanickou práci - to není jen produkt dvou hodnot. Je třeba také vzít v úvahu, jak se posílají tyto hodnoty. V případě, že směr pohybu a směru síly jsou stejné, výsledek bude pozitivní, pokud je směr pohybu probíhá proti směru působení síly, výsledek je negativní (například práce provádí třecí síly při pohybu zatížení).

Kromě toho je třeba vzít v úvahu, že síla působící na tělo může být výsledkem několika sil. Pokud tomu tak je, pak práce všech sil aplikovaných na tělo se rovná práci vykonané výslednou silou. Práce se měří v joulech. Jeden joule se rovná práci vykonané silou v jednom newtonu, když se tělo pohybuje o jeden metr.

Z uvažovaných příkladů lze vyvodit extrémně zvědavý závěr. Když jsme se podívali na řidiče na vozíku, bylo rozhodnuto, že si nedělá práci. Práce se děje v horizontální rovině, protože právě tam je pohyb. Situace se však mírně změní, když budeme považovat pěší.

Při chůzi těžiště člověka nezůstává nehybné, pohybuje se ve svislé rovině a proto pracuje. A protože je hnutí proti síla přitažlivosti, pak se bude pracovat proti směru působení gravitace. Nechte hnutí a malou, ale s dlouhou procházkou tělo bude muset dělat další práci. Takže správná chůze snižuje tuto extra práci a snižuje únavu.

Po analýze několika jednoduchých životních situacích, vybrané jako příklady, a s využitím znalostí, která je mechanická práce, jsme diskutovali o základní situaci jejích projevů, jakož i kdy a jak se práce provádí. Zjistili jsme, že takový pojem jako práce v domácnosti a ve fyzice má jiný charakter. A stanovit využití fyzikálních zákonů, které abnormální chůze způsobuje dodatečné únavu.