ეფექტურობა გვიჩვენებს მექანიზმის ან მოწყობილობის მიერ შესრულებული სასარგებლო სამუშაოს თანაფარდობას დახარჯულ სამუშაოსთან. ხშირად, დახარჯული სამუშაო არის ენერგიის რაოდენობა, რომელსაც მოწყობილობა მოიხმარს სამუშაოს შესასრულებლად.
დაგჭირდებათ
- - ავტომობილი;
- - თერმომეტრი;
- - კალკულატორი.
ინსტრუქციები
- კოეფიციენტის გამოსათვლელად სასარგებლო მოქმედებები(ეფექტურობა) გაყავით სასარგებლო სამუშაო Ap დახარჯულ სამუშაოზე Az და გაამრავლეთ შედეგი 100%-ზე (ეფექტურობა = Ap/Az∙100%). შედეგს მიიღებთ პროცენტულად.
- სითბური ძრავის ეფექტურობის გაანგარიშებისას სასარგებლო სამუშაოდ ჩათვალეთ მექანიზმის მიერ შესრულებული მექანიკური სამუშაო. დახარჯული სამუშაოსთვის აიღეთ დამწვარი საწვავის მიერ გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა, რომელიც არის ძრავის ენერგიის წყარო.
- მაგალითი. მანქანის ძრავის საშუალო წევის ძალა არის 882 N. ის მოიხმარს 7 კგ ბენზინს 100 კმ მგზავრობისას. განსაზღვრეთ მისი ძრავის ეფექტურობა. ჯერ იპოვნეთ მომგებიანი სამუშაო. იგი უდრის F ძალის ნამრავლს და S მანძილს, რომელიც სხეულმა დაფარა მისი გავლენით Аn=F∙S. დაადგინეთ სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა 7 კგ ბენზინის დაწვისას, ეს იქნება დახარჯული სამუშაო Az = Q = q∙m, სადაც q არის საწვავის წვის სპეციფიკური სითბო, ბენზინისთვის ის უდრის 42∙ 10^6 ჯ/კგ და m არის ამ საწვავის მასა. ძრავის ეფექტურობა ტოლი იქნება ეფექტურობის=(F∙S)/(q∙m)∙100%= (882∙100000)/(42∙10^6∙7)∙100%=30%.
- ზოგადად, ეფექტურობის საპოვნელად, კოეფიციენტი აქვს ნებისმიერ სითბურ ძრავას (შიგაწვის ძრავა, ორთქლის ძრავა, ტურბინა და ა.შ.), სადაც სამუშაოები შესრულებულია გაზით. სასარგებლო მოქმედებებიუდრის გამაცხელებლის Q1 მიერ გამოყოფილ და მაცივრის Q2 მიერ მიღებულ სითბოს სხვაობას, იპოვეთ სხვაობა გამათბობელსა და მაცივარს შორის და გაყავით გამათბობელის ეფექტურობის სიცხეზე = (Q1-Q2)/Q1 . აქ ეფექტურობა იზომება ქვემრავალ ერთეულებში 0-დან 1-მდე; შედეგის პროცენტებში გადასაყვანად, გაამრავლეთ იგი 100-ზე.
- იდეალური სითბური ძრავის (Carnot მანქანა) ეფექტურობის მისაღებად იპოვეთ ტემპერატურული სხვაობის თანაფარდობა გამათბობელ T1-სა და მაცივარ T2-ს შორის გამათბობელის ტემპერატურის ეფექტურობასთან = (T1-T2)/T1. ეს არის მაქსიმალური შესაძლო ეფექტურობა კონკრეტული ტიპის სითბოს ძრავისთვის გამათბობელისა და მაცივრის მოცემული ტემპერატურით.
- ელექტროძრავისთვის იპოვეთ დახარჯული სამუშაო, როგორც სიმძლავრის პროდუქტი და დრო, რომელიც სჭირდება მის დასრულებას. მაგალითად, თუ ამწის ელექტროძრავა, რომლის სიმძლავრეა 3,2 კვტ, აწევს 800 კგ წონას 3,6 მ სიმაღლეზე 10 წამში, მაშინ მისი ეფექტურობა უდრის სასარგებლო სამუშაოს თანაფარდობას Аp=m∙g∙h, სადაც m არის დატვირთვის მასა, g≈10 m/s² თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, h – სიმაღლე, რომელზეც აწიეს დატვირთვა, და დახარჯული სამუშაო Az=P∙t, სადაც P – ძრავის სიმძლავრე, t – მისი მუშაობის დრო. . მიიღეთ ეფექტურობის განსაზღვრის ფორმულა=Ap/Az∙100%=(m∙g∙h)/(P∙t) ∙100%=%=(800∙10∙3.6)/(3200∙10) ∙100% =90%.
რა არის სასარგებლო მუშაობის ფორმულა?
ამა თუ იმ მექანიზმის გამოყენებით ვასრულებთ სამუშაოს, რომელიც ყოველთვის აღემატება იმას, რაც აუცილებელია მიზნის მისაღწევად. ამის შესაბამისად, განასხვავებენ სრულ ან დახარჯულ სამუშაოს აზ და სასარგებლო სამუშაოს აპ. თუ, მაგალითად, ჩვენი მიზანია m მასის ტვირთის აწევა H სიმაღლეზე, მაშინ სასარგებლო სამუშაოა ის, რაც განპირობებულია მხოლოდ დატვირთვაზე მოქმედი სიმძიმის ძალის დაძლევით. დატვირთვის ერთგვაროვანი აწევით, როდესაც ძალა, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, უდრის ტვირთის გრავიტაციულ ძალას, ეს სამუშაო შეიძლება მოიძებნოს შემდეგნაირად:
Ap =FH= მგH
სასარგებლო სამუშაო ყოველთვის არის მხოლოდ მცირე ნაწილი მთლიანი სამუშაოს, რომელიც შესრულებულია ადამიანის მიერ, რომელიც იყენებს მანქანას.
ფიზიკურ რაოდენობას, რომელიც გვიჩვენებს სასარგებლო სამუშაოს რა პროპორციას შეადგენს მთლიანი დახარჯული სამუშაო, ეწოდება მექანიზმის ეფექტურობა.
რა არის მუშაობა ფიზიკის განსაზღვრის ფორმულაში. NN
დამეხმარეთ ფიზიკის ფორმულის გაშიფვრაში
სითბოს ძრავების ეფექტურობა.ფიზიკა (ფორმულები, განმარტებები, მაგალითები) დაწერეთ! ფიზიკა (ფორმულები, განმარტებები, მაგალითები) დაწერე!
მოძრაობის ენერგეტიკული მახასიათებლები შემოტანილია მექანიკური მუშაობის ან ძალის მუშაობის კონცეფციის საფუძველზე.
განმარტება 1სამუშაო A შესრულებული მუდმივი ძალით F → არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ტოლია ძალისა და გადაადგილების მოდულების ნამრავლის, გამრავლებული კუთხის კოსინუსზე. α , მდებარეობს ძალის ვექტორებს F → და გადაადგილებას s → შორის.
ეს განმარტება განხილულია სურათზე 1. 18 . 1 .
სამუშაო ფორმულა იწერება როგორც,
A = F s cos α .
სამუშაო არის სკალარული რაოდენობა. ეს შესაძლებელს ხდის დადებითი იყოს (0° ≤ α< 90 °) , отрицательной при (90 ° < α ≤ 180 °) . Когда задается прямой угол α , тогда совершаемая сила равняется нулю. Единицы измерения работы по системе СИ - джоули (Д ж) .
ჯოული უდრის 1 ნ ძალის მიერ ძალის მიმართულებით 1 მ გადაადგილების სამუშაოს.
სურათი 1 . 18 . 1 . ძალის მუშაობა F →: A = F s cos α = F s s
F s → ძალის F → გადაადგილებისას მოძრაობის s მიმართულებაზე → ძალა არ რჩება მუდმივი და მცირე მოძრაობებისთვის სამუშაოს გაანგარიშება Δ s i შეჯამებულია და მზადდება ფორმულის მიხედვით:
A = ∑ ∆ A i = ∑ F s i ∆ s i.
სამუშაოს ეს რაოდენობა გამოითვლება ლიმიტიდან (Δ s i → 0) და შემდეგ გადადის ინტეგრალში.
ნამუშევრის გრაფიკული გამოსახულება განისაზღვრება მრუდი ფიგურის ფართობიდან, რომელიც მდებარეობს გრაფიკის F s (x) 1-ში. 18 . 2.
სურათი 1 . 18 . 2. სამუშაოს გრაფიკული განმარტება Δ A i = F s i Δ s i.
კოორდინატზე დამოკიდებული ძალის მაგალითია ზამბარის ელასტიური ძალა, რომელიც ემორჩილება ჰუკის კანონს. ზამბარის გასაჭიმად საჭიროა F → ძალის გამოყენება, რომლის მოდულიც ზამბარის გახანგრძლივების პროპორციულია. ეს ჩანს სურათზე 1. 18 . 3.
სურათი 1 . 18 . 3. დაჭიმული ზამბარა. გარე ძალის მიმართულება F → ემთხვევა მოძრაობის მიმართულებას s →. F s = k x, სადაც k აღნიშნავს ზამბარის სიმტკიცეს.
F → y p = - F →
გარე ძალის მოდულის დამოკიდებულება x კოორდინატებზე შეიძლება გამოსახული იყოს სწორი ხაზის გამოყენებით.
სურათი 1 . 18 . 4 . გარე ძალის მოდულის დამოკიდებულება კოორდინატზე ზამბარის დაჭიმვისას.
ზემოაღნიშნული ფიგურიდან შესაძლებელია ვიპოვოთ ზამბარის მარჯვენა თავისუფალი ბოლოს გარე ძალაზე შესრულებული სამუშაო სამკუთხედის ფართობის გამოყენებით. ფორმულა მიიღებს ფორმას
ეს ფორმულა გამოიყენება ზამბარის შეკუმშვისას გარეგანი ძალის მიერ შესრულებული სამუშაოს გამოსახატავად. ორივე შემთხვევა აჩვენებს, რომ დრეკადობის ძალა F → y p უდრის გარე ძალის მუშაობას F → , მაგრამ საპირისპირო ნიშნით.
განმარტება 2
თუ სხეულზე მოქმედებს რამდენიმე ძალა, მაშინ მთლიანი სამუშაოს ფორმულა ჰგავს მასზე შესრულებული სამუშაოს ჯამს. როდესაც სხეული მოძრაობს ტრანსლაციურად, ძალების გამოყენების წერტილები თანაბრად მოძრაობენ, ანუ ყველა ძალის მთლიანი მუშაობა ტოლი იქნება გამოყენებული ძალების შედეგის მუშაობისა.
სურათი 1 . 18 . 5 . მექანიკური მუშაობის მოდელი.
სიმძლავრის განსაზღვრა
განმარტება 3Ძალაეწოდება სამუშაოს შესრულებული ძალით დროის ერთეულზე.
სიმძლავრის ფიზიკური რაოდენობის ჩაწერა, რომელიც აღინიშნება N, იღებს A სამუშაოს თანაფარდობას შესრულებული სამუშაოს t დროის პერიოდთან, ანუ:
განმარტება 4
SI სისტემა იყენებს ვატს (W t), როგორც სიმძლავრის ერთეულს, ტოლია იმ ძალის სიმძლავრისა, რომელიც ასრულებს 1 J მუშაობას 1 წამში.
თუ შეამჩნევთ შეცდომას ტექსტში, მონიშნეთ იგი და დააჭირეთ Ctrl+Enter
თითქმის ყველა უყოყმანოდ უპასუხებს: მეორეში. და ისინი შეცდებიან. პირიქითაა. ფიზიკაში აღწერილია მექანიკური მუშაობა შემდეგი განმარტებებით:მექანიკური მუშაობა ხორციელდება მაშინ, როდესაც სხეულზე ძალა მოქმედებს და ის მოძრაობს. მექანიკური მუშაობა პირდაპირპროპორციულია გამოყენებული ძალისა და გავლილი მანძილის მიმართ.
მექანიკური მუშაობის ფორმულა
მექანიკური მუშაობა განისაზღვრება ფორმულით:
სადაც A არის სამუშაო, F არის ძალა, s არის გავლილი მანძილი.
პოტენციალი(პოტენციური ფუნქცია), ცნება, რომელიც ახასიათებს ფიზიკური ძალის ველების ფართო კლასს (ელექტრული, გრავიტაციული და ა.შ.) და ზოგადად, ვექტორებით წარმოდგენილი ფიზიკური სიდიდეების ველებს (სითხის სიჩქარის ველი და სხვ.). ზოგადად, ვექტორული ველის პოტენციალი a( x,წ,ზ) არის ასეთი სკალარული ფუნქცია u(x,წ,ზ) რომ ა=გრადი
35. გამტარები ელექტრულ ველში. ელექტრო სიმძლავრე.გამტარები ელექტრულ ველში.გამტარები არის ნივთიერებები, რომლებიც ხასიათდება მათში დიდი რაოდენობით თავისუფალი მუხტის მატარებლების არსებობით, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ. გამტარებლები მოიცავს ლითონებს, ელექტროლიტებს და ნახშირბადს. მეტალებში, თავისუფალი მუხტების მატარებლები არიან ატომების გარე გარსების ელექტრონები, რომლებიც, როდესაც ატომები ურთიერთქმედებენ, მთლიანად კარგავენ კავშირებს "მათ" ატომებთან და ხდება მთლიანი გამტარის საკუთრება. თავისუფალი ელექტრონები მონაწილეობენ თერმულ მოძრაობაში გაზის მოლეკულების მსგავსად და შეუძლიათ ლითონში გადაადგილება ნებისმიერი მიმართულებით. ელექტრო სიმძლავრე- გამტარის მახასიათებელი, ელექტრული მუხტის დაგროვების უნარის საზომი. ელექტრული წრედის თეორიაში ტევადობა არის ორ გამტარს შორის ურთიერთტევადობა; ელექტრული წრედის ტევადობის ელემენტის პარამეტრი, წარმოდგენილი ორტერმინალური ქსელის სახით. ასეთი ტევადობა განისაზღვრება, როგორც ელექტრული მუხტის სიდიდის თანაფარდობა ამ გამტარებს შორის პოტენციურ განსხვავებასთან.
36. პარალელური ფირფიტოვანი კონდენსატორის ტევადობა.
პარალელური ფირფიტის კონდენსატორის ტევადობა.
რომ. ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა დამოკიდებულია მხოლოდ მის ზომაზე, ფორმაზე და დიელექტრიკულ მუდმივობაზე. მაღალი სიმძლავრის კონდენსატორის შესაქმნელად აუცილებელია ფირფიტების ფართობის გაზრდა და დიელექტრიკული ფენის სისქის შემცირება.
37. დენების მაგნიტური ურთიერთქმედება ვაკუუმში. ამპერის კანონი.ამპერის კანონი. 1820 წელს ამპერმა (ფრანგმა მეცნიერმა (1775-1836)) ექსპერიმენტულად დაადგინა კანონი, რომლითაც შეიძლება გამოთვალოთ ძალა, რომელიც მოქმედებს დენის სიგრძის გამტარ ელემენტზე.
სადაც არის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი, არის დენის მიმართულებით დახატული გამტარის სიგრძის ელემენტის ვექტორი.
ძალის მოდული, სადაც არის კუთხე დირიჟორში დენის მიმართულებასა და მაგნიტური ველის ინდუქციის მიმართულებას შორის. სიგრძის სწორი გამტარისთვის, რომელიც ატარებს დენს ერთგვაროვან ველში
მოქმედი ძალის მიმართულება შეიძლება განისაზღვროს გამოყენებით მარცხენა ხელის წესები:
თუ მარცხენა ხელის ხელი ისეა განლაგებული, რომ მაგნიტური ველის ნორმალური (დენის) კომპონენტი შედის ხელისგულში, ხოლო ოთხი გაშლილი თითი მიმართულია დენის გასწვრივ, მაშინ ცერა თითი მიუთითებს მიმართულებაზე, რომელშიც ამპერის ძალა. მოქმედებს.
38. მაგნიტური ველის სიძლიერე. ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონიმაგნიტური ველის სიძლიერე(სტანდარტული აღნიშვნა ნ ) - ვექტორი ფიზიკური რაოდენობა, ვექტორის სხვაობის ტოლი მაგნიტური ინდუქცია ბ და მაგნიტიზაციის ვექტორი ჯ .
IN ერთეულების საერთაშორისო სისტემა (SI): 
სად - მაგნიტური მუდმივი.
BSL კანონი.კანონი, რომელიც განსაზღვრავს ცალკეული დენის ელემენტის მაგნიტურ ველს 
39. ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონის გამოყენება.პირდაპირი დენის ველისთვის
წრიული შემობრუნებისთვის.
და სოლენოიდისთვის
40. მაგნიტური ველის ინდუქციამაგნიტურ ველს ახასიათებს ვექტორული სიდიდე, რომელსაც მაგნიტური ველის ინდუქცია ეწოდება (ვექტორული სიდიდე, რომელიც არის მაგნიტური ველის დამახასიათებელი ძალა სივრცის მოცემულ წერტილში). MI. (B) ეს არ არის ძალა, რომელიც მოქმედებს გამტარებზე, ეს არის სიდიდე, რომელიც ამ ძალის მეშვეობით გვხვდება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით: B=F / (I*l) (სიტყვიერად: MI ვექტორული მოდული. (B) უდრის F ძალის მოდულის თანაფარდობას, რომლითაც მაგნიტური ველი მოქმედებს დენის მატარებელ გამტარზე, რომელიც მდებარეობს მაგნიტური ხაზების პერპენდიკულარულად, I გამტარში დენის სიძლიერესა და გამტარის l სიგრძეზე.მაგნიტური ინდუქცია დამოკიდებულია მხოლოდ მაგნიტურ ველზე. ამ მხრივ ინდუქცია შეიძლება ჩაითვალოს მაგნიტური ველის რაოდენობრივ მახასიათებლად. იგი განსაზღვრავს რა ძალით (ლორენცის ძალა) მოქმედებს მაგნიტური ველი სიჩქარით მოძრავ მუხტზე. 
MI იზომება ტესლაში (1 ტესლა). ამ შემთხვევაში 1 T=1 N/(A*m). MI-ს აქვს მიმართულება. გრაფიკულად მისი დახატვა შესაძლებელია ხაზების სახით. ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში MI ხაზები პარალელურია და MI ვექტორი ყველა წერტილში ერთნაირად იქნება მიმართული. არაერთგვაროვანი მაგნიტური ველის შემთხვევაში, მაგალითად, ველი დენის გამტარის გარშემო, მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი შეიცვლება გამტარის ირგვლივ სივრცის ყველა წერტილში და ამ ვექტორის ტანგენტები შექმნის კონცენტრულ წრეებს გამტარის გარშემო. .
41. ნაწილაკების მოძრაობა მაგნიტურ ველში. ლორენცის ძალა.ა) - თუ ნაწილაკი დაფრინავს ერთიანი მაგნიტური ველის უბანში და ვექტორი V პერპენდიკულარულია B ვექტორზე, მაშინ ის მოძრაობს R=mV/qB რადიუსის წრეში, ვინაიდან ლორენცის ძალა Fl=mV^2. /R თამაშობს ცენტრიდანული ძალის როლს. ბრუნვის პერიოდი ტოლია T=2piR/V=2pim/qB და არ არის დამოკიდებული ნაწილაკების სიჩქარეზე (ეს მხოლოდ V-სთვისაა მართალი<<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.
მაგნიტური ძალა განისაზღვრება მიმართებით: Fl = q·V·B·sina (q არის მოძრავი მუხტის სიდიდე; V არის მისი სიჩქარის მოდული; B არის მაგნიტური ველის ინდუქციის ვექტორის მოდული; ალფა არის კუთხე V ვექტორსა და B ვექტორს შორის) ლორენცის ძალა სიჩქარის პერპენდიკულარულია და ამიტომ ის არ მუშაობს, არ ცვლის დამუხტვის სიჩქარის მოდულს და მის კინეტიკურ ენერგიას. მაგრამ სიჩქარის მიმართულება მუდმივად იცვლება. ლორენცის ძალა პერპენდიკულარულია B და v ვექტორებზე და მისი მიმართულება განისაზღვრება იმავე მარცხენა წესით, როგორც ამპერის ძალის მიმართულება: თუ მარცხენა ხელი ისეა განლაგებული, რომ მაგნიტური ინდუქციის კომპონენტი B, პერპენდიკულარული იყოს. მუხტის სიჩქარე, შედის ხელისგულში და ოთხი თითი მიმართულია დადებითი მუხტის მოძრაობის გასწვრივ (უარყოფითი მუხტის მოძრაობის საწინააღმდეგოდ), შემდეგ ცერი 90 გრადუსით მოხრილი აჩვენებს ლორენცის ძალის F l მიმართულებას, რომელიც მოქმედებს. გადასახადი. 
ყოველი სხეული, რომელიც მოძრაობს, შეიძლება დახასიათდეს შრომით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იგი ახასიათებს ძალების მოქმედებას.
სამუშაო განისაზღვრება როგორც:
ძალის მოდულის ნამრავლი და სხეულის მიერ გავლილი გზა, გამრავლებული ძალის მიმართულებასა და მოძრაობას შორის კუთხის კოსინუსზე.
სამუშაო იზომება ჯოულებში:
1 [J] = = [კგ* მ2/წმ2]
მაგალითად, სხეულმა A 5 N ძალის გავლენით გაიარა 10 მ. დაადგინეთ სხეულის მიერ შესრულებული სამუშაო.
ვინაიდან მოძრაობის მიმართულება და ძალის მოქმედება ერთმანეთს ემთხვევა, კუთხე ძალის ვექტორსა და გადაადგილების ვექტორს შორის იქნება 0°-ის ტოლი. ფორმულა გამარტივდება, რადგან 0° კუთხის კოსინუსი უდრის 1-ს.
საწყისი პარამეტრების ფორმულაში ჩანაცვლებით, ჩვენ ვპოულობთ:
A= 15 ჯ.
განვიხილოთ კიდევ ერთი მაგალითი: 2 კგ მასის სხეულმა, რომელიც მოძრაობს 6 მ/წ2 აჩქარებით, იმოგზაურა 10 მ, დაადგინეთ სხეულის მიერ შესრულებული სამუშაო, თუ იგი ზევით მოძრაობდა დახრილი სიბრტყის გასწვრივ 60° კუთხით.
დასაწყისისთვის, მოდით გამოვთვალოთ რა ძალის გამოყენებაა საჭირო სხეულზე 6 მ/წმ აჩქარების მისაცემად.
F = 2 კგ * 6 მ/წ2 = 12 H.
12N ძალის ზემოქმედებით სხეული 10 მ მოძრაობდა. სამუშაოს გამოთვლა შესაძლებელია უკვე ცნობილი ფორმულით:
სადაც, a უდრის 30°-ს. საწყისი მონაცემების ფორმულაში ჩანაცვლებით ვიღებთ:
A= 103.2 ჯ.
Ძალა
ბევრი მანქანა და მექანიზმი ასრულებს ერთსა და იმავე სამუშაოს დროის სხვადასხვა პერიოდში. მათ შესადარებლად შემოღებულია ძალაუფლების ცნება.
სიმძლავრე არის სიდიდე, რომელიც აჩვენებს შესრულებული სამუშაოს რაოდენობას დროის ერთეულზე.
სიმძლავრე იზომება ვატებში, შოტლანდიელი ინჟინრის ჯეიმს უოტის შემდეგ.
1 [ვატი] = 1 [ჯ/წმ].
მაგალითად, დიდმა ამწემა 1 წუთში ასწია 10 ტონა ტვირთი 30 მ სიმაღლეზე. პატარა ამწე 1 წუთში 2 ტონა აგური ასწია იმავე სიმაღლეზე. შეადარეთ ამწეების სიმძლავრე.
განვსაზღვროთ ამწეების მიერ შესრულებული სამუშაო. დატვირთვა იზრდება 30 მ-ით, ხოლო გადალახავს სიმძიმის ძალას, ამიტომ ტვირთის აწევაზე დახარჯული ძალა ტოლი იქნება დედამიწასა და ტვირთს შორის ურთიერთქმედების ძალას (F = m * g). და სამუშაო არის ძალების პროდუქტი იმ მანძილით, რომელიც გავლილია ტვირთებით, ანუ სიმაღლეზე.
დიდი ამწისთვის A1 = 10,000 კგ * 30 მ * 10 მ/წ2 = 3 000 000 ჯ და პატარა ამწისთვის A2 = 2 000 კგ * 30 მ * 10 მ/წ2 = 600 000 ჯ.
სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს სამუშაოს დროზე გაყოფით. ორივე ამწე ტვირთი ასწია 1 წუთში (60 წამში).
აქედან:
N1 = 3,000,000 J/60 s = 50,000 W = 50 კვტ.
N2 = 600,000 J/ 60 s = 10,000 W = 10 კვტ.
ზემოაღნიშნული მონაცემებიდან ნათლად ჩანს, რომ პირველი ამწე მეორეზე 5-ჯერ უფრო ძლიერია.
1. მექანიკური სამუშაო \(A\) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ტოლია სხეულზე მოქმედი ძალის ვექტორის ნამრავლისა და მისი გადაადგილების ვექტორისა:(A=\vec(F)\vec(S) \) . სამუშაო არის სკალარული სიდიდე, რომელიც ხასიათდება რიცხვითი მნიშვნელობით და ერთეულით.
სამუშაოს ერთეული აღებულია 1 ჯოული (1 ჯ). ეს არის 1 ნ ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო 1 მ ბილიკზე.
\[ [\,A\,]=[\,F\,][\,S\,]; [\,A\,]=1Н\cdot1m=1J\]
2. თუ სხეულზე მოქმედი ძალა გადაადგილებისას ქმნის გარკვეულ კუთხეს (\ალფა,), მაშინ ძალის პროექცია (F\) X ღერძზე უდრის (F_x) (სურ. 42).
ვინაიდან \(F_x=F\cdot\cos\alpha \) , მაშინ \(A=FS\cos\alpha \) .
ამრიგად, მუდმივი ძალის მუშაობა ტოლია ძალისა და გადაადგილების ვექტორების სიდიდეებისა და ამ ვექტორებს შორის კუთხის კოსინუსის ნამრავლის.
3. თუ ძალა \(F\) = 0 ან გადაადგილება \(S \) = 0, მაშინ მექანიკური სამუშაო არის ნული \(A \) = 0. სამუშაო არის ნული, თუ ძალის ვექტორი პერპენდიკულარულია გადაადგილებაზე. ვექტორი, ტ .ე. (\cos90^\circ \) = 0. ამრიგად, ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო, რომელიც ანიჭებს სხეულს ცენტრიდანულ აჩქარებას წრეში მისი ერთგვაროვანი მოძრაობის დროს, ნულის ტოლია, რადგან ეს ძალა პერპენდიკულარულია მიმართულების მიმართ. სხეულის მოძრაობა ტრაექტორიის ნებისმიერ წერტილში.
4. ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი. ნამუშევარი დადებითია (A \) > 0, თუ კუთხე არის 90° > \(\ალფა \) ≥ 0°; თუ კუთხე 180° > (\ალფა \) ≥ 90°, მაშინ ნამუშევარი უარყოფითია (A \)< 0.
თუ კუთხე \(\ალფა \) = 0°, მაშინ (\cos\alpha \) = 1, \(A=FS \) . თუ კუთხე \(\ალფა\) = 180°, მაშინ (\cos\alpha \) = -1, \(A=-FS \) .
5. სიმაღლიდან თავისუფალ დაცემაში \(h\) \(m\) მასის მქონე სხეული მოძრაობს 1-დან მე-2 პოზიციამდე (ნახ. 43). ამ შემთხვევაში, მიზიდულობის ძალა მუშაობს ტოლი:
\[ A=F_тh=მგ(h_1-h_2)=მგ \]
როდესაც სხეული ვერტიკალურად ქვევით მოძრაობს, ძალა და გადაადგილება მიმართულია ერთი მიმართულებით, ხოლო მიზიდულობის ძალა დადებითად მოქმედებს.
თუ სხეული მაღლა ადის, მაშინ მიზიდულობის ძალა მიმართულია ქვევით, ხოლო თუ ზევით მოძრაობს, მაშინ მიზიდულობის ძალა ახდენს უარყოფით მუშაობას, ე.ი.
\[ A=-F_тh=-მგ(h_1-h_2)=-მგ \]
6.
ნამუშევარი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს გრაფიკულად. ნახატზე ნაჩვენებია გრავიტაციის დამოკიდებულების გრაფიკი სხეულის სიმაღლეზე დედამიწის ზედაპირთან შედარებით (სურ. 44). გრაფიკულად, გრავიტაციის მუშაობა უდრის ფიგურის (მართკუთხედის) ფართობს, რომელიც შემოსაზღვრულია გრაფიკით, კოორდინატთა ღერძებით და პერპენდიკულარულია აბსცისის ღერძზე.
\(h\) წერტილში.
დრეკადობის ძალის გრაფიკი ზამბარის დრეკადობის წინააღმდეგ არის სწორი ხაზი, რომელიც გადის კოორდინატების საწყისზე (სურ. 45). სიმძიმის მუშაობის ანალოგიით, ელასტიური ძალის მუშაობა ტოლია სამკუთხედის ფართობის, რომელიც შემოსაზღვრულია გრაფიკით, კოორდინატთა ღერძებით და აბსცისის პერპენდიკულარულზე \(x\) წერტილში.
(A=Fx/2=kx\cdot x/2 \) .
7. გრავიტაციის მიერ შესრულებული სამუშაო არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე, რომლის გასწვრივაც სხეული მოძრაობს; ეს დამოკიდებულია სხეულის საწყის და საბოლოო პოზიციებზე. მოდით, სხეული ჯერ გადავიდეს A წერტილიდან B წერტილამდე AB ტრაექტორიის გასწვრივ (სურ. 46). სიმძიმის მუშაობა ამ შემთხვევაში
\[A_(AB)=მგ\]
მოდით ახლა სხეული გადავიდეს A წერტილიდან B წერტილამდე, ჯერ AC დახრილი სიბრტყის გასწვრივ, შემდეგ BC დახრილი სიბრტყის ფუძის გასწვრივ. თვითმფრინავის გასწვრივ მოძრაობისას გრავიტაციის მიერ შესრულებული სამუშაო ნულის ტოლია. გრავიტაციის მუშაობა AC-ზე გადაადგილებისას უდრის სიმძიმის პროექციის ნამრავლს დახრილ სიბრტყეზე (მგ\სინ\ალფა) და დახრილი სიბრტყის სიგრძის, ე.ი. , \(A_(AC)=mg\sin\alpha\cdot l \). პროდუქტი \(l\cdot\sin\alpha=h \) . შემდეგ \(A_(AC)=mgh \) . გრავიტაციის მუშაობა სხეულის ორი განსხვავებული ტრაექტორიის გასწვრივ გადაადგილებისას არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე, არამედ დამოკიდებულია სხეულის საწყის და საბოლოო პოზიციებზე.
ელასტიური ძალის მუშაობა ასევე არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე.
დავუშვათ, რომ სხეული მოძრაობს A წერტილიდან B წერტილამდე ACB ტრაექტორიის გასწვრივ და შემდეგ B წერტილიდან A წერტილამდე BA ტრაექტორიის გასწვრივ. ACB ტრაექტორიის გასწვრივ გადაადგილებისას გრავიტაცია ასრულებს პოზიტიურ მუშაობას; როდესაც BA ტრაექტორიის გასწვრივ მოძრაობს, გრავიტაციის მუშაობა უარყოფითია, სიდიდით ტოლია სამუშაოს ACB ტრაექტორიის გასწვრივ მოძრაობისას. მაშასადამე, დახურულ გზაზე გრავიტაციის მიერ შესრულებული სამუშაო ნულის ტოლია. იგივე ეხება ელასტიური ძალის მუშაობას.
ძალებს, რომელთა მუშაობა არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე და დახურული ტრაექტორიის გასწვრივ ნულის ტოლია, კონსერვატიული ეწოდება. კონსერვატიული ძალები მოიცავს სიმძიმეს და ელასტიურობას.
8. ძალებს, რომელთა მუშაობა დამოკიდებულია ბილიკის ფორმაზე, ეწოდება არაკონსერვატიული. ხახუნის ძალა არაკონსერვატიულია. თუ სხეული მოძრაობს A წერტილიდან B წერტილამდე (ნახ. 47) ჯერ სწორი, შემდეგ კი გატეხილი ხაზის გასწვრივ ACB, მაშინ პირველ შემთხვევაში ხახუნის ძალის მუშაობა \(A_(AB)=-Fl_( AB) \) , ხოლო მეორეში \(A_(ABC)=A_(AC)+A_(CB) , \(A_(ABC)=-Fl_(AC)-Fl_(CB) \) .
მაშასადამე, სამუშაო \(A_(AB) \) არ უდრის სამუშაოს (A_(ABC) \) .
9. სიმძლავრე არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის სამუშაოს შეფარდებას იმ პერიოდთან, რომლის განმავლობაშიც იგი შესრულებულია. სიმძლავრე ახასიათებს სამუშაოს შესრულების სიჩქარეს.
სიმძლავრე აღინიშნება ასო \(N\) .
სიმძლავრის ერთეული: ([N]=[A]/[t] \) . ([N] \) = 1 ჯ/1 წმ = 1 ჯ/წმ. ამ ერთეულს ეწოდება ვატი (W). ერთი ვატი არის სიმძლავრე, რომლითაც 1 ჯ სამუშაო შესრულებულია 1 წამში.
10. ძრავის მიერ შემუშავებული სიმძლავრე უდრის: (N = A/t \) , (A=F\cdot S \) , საიდანაც (N=FS/t \) . მოძრაობის თანაფარდობა დროზე არის მოძრაობის სიჩქარე: (S/t = v\) . სადაც \ (N = Fv \) .
მიღებული ფორმულიდან ირკვევა, რომ მუდმივი წინააღმდეგობის ძალით, მოძრაობის სიჩქარე პირდაპირპროპორციულია ძრავის სიმძლავრისა.
სხვადასხვა მანქანებსა და მექანიზმებში მექანიკური ენერგია გარდაიქმნება. ენერგიის გამო მისი ტრანსფორმაციის დროს კეთდება მუშაობა. ამ შემთხვევაში ენერგიის მხოლოდ ნაწილი იხარჯება სასარგებლო სამუშაოს შესრულებაზე. ენერგიის ნაწილი იხარჯება ხახუნის ძალების წინააღმდეგ სამუშაოზე. ამრიგად, ნებისმიერ მანქანას ახასიათებს მნიშვნელობა, რომელიც მიუთითებს მასზე გადაცემული ენერგიის რა ნაწილი გამოიყენება სასარგებლოდ. ამ რაოდენობას ე.წ ეფექტურობის ფაქტორი (ეფექტურობა).
ეფექტურობის კოეფიციენტი არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის სასარგებლო სამუშაოს თანაფარდობას ((A_p) \) ყველა დასრულებულ სამუშაოსთან \((A_s) \): \(\eta=A_p/A_s \) . ეფექტურობა გამოიხატება პროცენტულად.
Ნაწილი 1
1. სამუშაო განისაზღვრება ფორმულით
1) \(A=Fv \)
2) \(A=N/t\)
3) \(A=mv\)
4) \(A=FS \)
2. ტვირთი თანაბრად აწევს ვერტიკალურად ზემოთ მასზე მიბმული თოკით. სიმძიმის მუშაობა ამ შემთხვევაში
1) ნულის ტოლია
2) დადებითი
3) უარყოფითი
4) ელასტიური ძალის მეტი მუშაობა
3. კოლოფი მასზე მიბმული თოკით ათრევს, ჰორიზონტალურთან აკეთებს 60°-იან კუთხეს 30 ნ ძალის გამოყენებით. რა სამუშაოს ასრულებს ეს ძალა, თუ გადაადგილების მოდული არის 10 მ?
1) 300 ჯ
2) 150 ჯ
3) 3 ჯ
4) 1,5 ჯ
4. დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრი, რომლის მასა უდრის \(მ\), ერთნაირად მოძრაობს წრიულ ორბიტაზე \(R\) რადიუსით. გრავიტაციით შესრულებული სამუშაო რევოლუციის პერიოდის ტოლ დროს ტოლია
1) \(მგრ\).
2) \(\pi mgR \)
3) \(2\pi მგR\).
4) \(0 \)
5. 1,2 ტონა წონის მანქანა ჰორიზონტალურ გზაზე 800 მეტრს გადის. რამდენი სამუშაო შეასრულა ხახუნის ძალამ, თუ ხახუნის კოეფიციენტი არის 0,1?
1) -960 კჯ
2) -96 კჯ
3) 960 კჯ
4) 96 კჯ
6. 200 ნ/მ სიხისტის ზამბარა დაჭიმულია 5 სმ-ით.რამდენ სამუშაოს შეასრულებს დრეკადობის ძალა ზამბარის წონასწორობაში დაბრუნებისას?
1) 0.25 ჯ
2) 5 ჯ
3) 250 ჯ
4) 500 ჯ
7. ერთი და იგივე მასის ბურთები სრიალებს ქვემოთ სამი განსხვავებული ჩიტის გასწვრივ, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. რა შემთხვევაში იქნება გრავიტაციის მიერ შესრულებული სამუშაო ყველაზე დიდი?
1) 1
2) 2
3) 3
4) სამუშაო ყველა შემთხვევაში ერთნაირია
8. დახურულ გზაზე მუშაობა ნულის ტოლია
ა. ხახუნის ძალები
B. ელასტიური ძალები
სწორი პასუხია
1) A და B
2) მხოლოდ ა
3) მხოლოდ B
4) არც A და არც B
9. SI სიმძლავრის ერთეული არის
1) ჯ
2) ვ
3) ჯ ს
4) ნმ
10. რა არის სასარგებლო სამუშაო, თუ შესრულებული სამუშაო არის 1000 J და ძრავის ეფექტურობა 40%?
1) 40000 ჯ
2) 1000 ჯ
3) 400 ჯ
4) 25 ჯ
11. დაადგინეთ შესაბამისობა ძალის მუშაობას (ცხრილის მარცხენა სვეტში) და მუშაობის ნიშანს (ცხრილის მარჯვენა სვეტში) შორის. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ არჩეული რიცხვები შესაბამისი ასოების ქვეშ.
ძალის მუშაობა
ა დრეკადი ძალის მუშაობა ზამბარის გაჭიმვისას
ბ. ხახუნის ძალის მუშაობა
ბ. სიმძიმის მუშაობა, როდესაც სხეული ეცემა
სამუშაო ნიშანი
1) დადებითი
2) უარყოფითი
3) ნულის ტოლია
12. ქვემოთ მოცემული განცხადებებიდან აირჩიეთ ორი სწორი და ჩაწერეთ მათი რიცხვები ცხრილში.
1) გრავიტაციის მუშაობა არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე.
2) სამუშაო ტარდება სხეულის ნებისმიერი მოძრაობის დროს.
3) მოცურების ხახუნის ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო ყოველთვის უარყოფითია.
4) დახურული კონტურის გასწვრივ დრეკადი ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო არ არის ნული.
5) ხახუნის ძალის მუშაობა არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე.
Მე -2 ნაწილი
13. ჯალამბარი ერთნაირად აწევს 300 კგ წონას 3 მ სიმაღლეზე 10 წამში. რა არის ჯალამბარის ძალა?
პასუხები
