Wirkt auf einen Körper eine Kraft, so arbeitet diese Kraft, um diesen Körper zu bewegen. Bevor Sie eine Definition der Arbeit in der krummlinigen Bewegung eines materiellen Punktes geben, betrachten Sie Sonderfälle:

In diesem Fall mechanische Arbeit EIN ist gleich:

EIN= Fs cos=
,

oder A=Fcos× s = F S × s ,

woF S - Projektion Stärke bewegen. In diesem Fall F s = konst, und die geometrische Bedeutung der Arbeit EIN ist die Fläche des in Koordinaten konstruierten Rechtecks F S , , s.

Lassen Sie uns ein Diagramm der Kraftprojektion auf die Bewegungsrichtung erstellen F S als Funktion der Verschiebung s. Wir stellen die Gesamtverschiebung als Summe von n kleinen Verschiebungen dar
. Für klein ich -te Verschiebung
Arbeit ist

oder der Bereich des schattierten Trapezes in der Abbildung.

Vollständige mechanische Arbeit, um sich von einem Punkt zu bewegen 1 exakt 2 wird gleich sein:

.

Der Wert unter dem Integral repräsentiert die elementare Arbeit an einer infinitesimalen Verschiebung
:

- Grundarbeit.

Wir zerlegen die Bewegungsbahn eines materiellen Punktes in unendlich kleine Verschiebungen und die Arbeit der Kraft durch Verschieben eines materiellen Punktes von einem Punkt 1 exakt 2 definiert als krummliniges Integral:

–mit krummliniger Bewegung arbeiten.

Beispiel 1: Die Arbeit der Schwerkraft
während der krummlinigen Bewegung eines materiellen Punktes.

.

Des Weiteren als konstanter Wert kann aus dem Integralzeichen und dem Integral entnommen werden gemäß der Figur wird eine vollständige Verschiebung darstellen . .

Wenn wir die Höhe des Punktes bezeichnen 1 von der Erdoberfläche durch , und die Höhe des Punktes 2 durch , dann

Wir sehen, dass in diesem Fall die Arbeit durch die Position des materiellen Punktes im Anfangs- und Endzeitpunkt der Zeit bestimmt wird und nicht von der Form der Bahn oder des Pfades abhängt. Die durch die Schwerkraft geleistete Arbeit in einem geschlossenen Weg ist Null:
.

Kräfte, deren Arbeit auf einem geschlossenen Weg Null ist, werden aufgerufenkonservativ .

Beispiel 2 : Die Arbeit der Reibungskraft.

Dies ist ein Beispiel für eine nicht-konservative Kraft. Um dies zu zeigen, genügt es, die Elementararbeit der Reibungskraft zu betrachten:

,

diese. die Arbeit der Reibungskraft ist immer negativ und kann auf einer geschlossenen Bahn nicht gleich Null sein. Die pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit wird genannt Energie. Wenn rechtzeitig
Arbeit ist getan
, dann ist die Macht

–mechanische Kraft.

Nehmen
als

,

wir erhalten den Ausdruck für Macht:

.

Die SI-Arbeitseinheit ist das Joule:
= 1 J = 1 N 1 m, und die Einheit der Leistung ist Watt: 1 W = 1 J / s.

mechanische Energie.

Energie ist ein allgemeines quantitatives Maß für die Bewegung der Wechselwirkung aller Arten von Materie. Energie verschwindet nicht und entsteht nicht aus dem Nichts: Sie kann nur von einer Form in eine andere übergehen. Der Begriff Energie verbindet alle Phänomene in der Natur. In Übereinstimmung mit verschiedenen Bewegungsformen der Materie werden verschiedene Arten von Energie betrachtet - mechanisch, innerlich, elektromagnetisch, nuklear usw.

Die Begriffe Energie und Arbeit sind eng miteinander verbunden. Es ist bekannt, dass Arbeit zu Lasten der Energiereserve geht und umgekehrt durch Arbeit die Energiereserve in jedem Gerät erhöht werden kann. Mit anderen Worten, Arbeit ist ein quantitatives Maß für die Energieänderung:

.

Sowohl Energie als auch Arbeit in SI wird in Joule gemessen: [ E]=1 J.

Es gibt zwei Arten mechanischer Energie – kinetische und potentielle.

Kinetische Energie (oder die Bewegungsenergie) wird durch die Massen und Geschwindigkeiten der betrachteten Körper bestimmt. Stellen Sie sich einen materiellen Punkt vor, der sich unter der Wirkung einer Kraft bewegt . Die Arbeit dieser Kraft erhöht die kinetische Energie eines materiellen Punktes
. Berechnen wir in diesem Fall ein kleines Inkrement (Differential) der kinetischen Energie:

Beim Rechnen
mit dem zweiten Newtonschen Gesetz
, und auch
- Geschwindigkeitsmodul eines materiellen Punktes. Dann
kann dargestellt werden als:

-

- kinetische Energie eines sich bewegenden materiellen Punktes.

Multiplizieren und Dividieren dieses Ausdrucks durch
, und unter Berücksichtigung dessen
, wir bekommen

-

- Zusammenhang zwischen Impuls und kinetischer Energie eines sich bewegenden materiellen Punktes.

Potenzielle Energie ( oder die Energie der Position von Körpern) wird durch die Wirkung konservativer Kräfte auf den Körper bestimmt und hängt nur von der Position des Körpers ab .

Wir haben gesehen, dass die Schwerkraft funktioniert
mit krummliniger Bewegung eines materiellen Punktes
kann als Differenz zwischen den Werten der Funktion dargestellt werden
an der Stelle genommen 1 und auf den Punkt 2 :

.

Es stellt sich heraus, dass immer dann, wenn die Kräfte konservativ sind, die Arbeit dieser Kräfte auf dem Weg ist 1
2 kann dargestellt werden als:

.

Funktion , die nur von der Position des Körpers abhängt - heißt potentielle Energie.

Dann bekommen wir für elementare Arbeit

–Arbeit ist gleich dem Verlust an potentieller Energie.

Ansonsten können wir sagen, dass die Arbeit aufgrund der potenziellen Energiereserve erledigt ist.

der Wert , gleich der Summe der kinetischen und potentiellen Energie des Teilchens, wird als mechanische Gesamtenergie des Körpers bezeichnet:

–gesamte mechanische Energie des Körpers.

Abschließend stellen wir fest, dass wir das zweite Newtonsche Gesetz verwenden
, kinetisches Energiedifferential
kann dargestellt werden als:

.

Potentielle Energiedifferenz
, wie oben erwähnt, ist gleich:

.

Also, wenn die Macht eine konservative Kraft ist und es keine anderen äußeren Kräfte gibt , d.h. in diesem Fall bleibt die gesamte mechanische Energie des Körpers erhalten.

Weißt du, was Arbeit ist? Ohne jeden Zweifel. Was Arbeit ist, weiß jeder Mensch, sofern er auf dem Planeten Erde geboren wurde und lebt. Was ist mechanische Arbeit?

Dieses Konzept ist auch den meisten Menschen auf dem Planeten bekannt, obwohl einige Personen eine eher vage Vorstellung von diesem Prozess haben. Aber es geht jetzt nicht um sie. Noch weniger Menschen wissen, was mechanische Arbeit aus physikalischer Sicht. In der Physik ist mechanische Arbeit nicht die Arbeit einer Person zum Zwecke der Nahrungsaufnahme, sondern eine physikalische Größe, die weder mit einer Person noch mit einem anderen Lebewesen in Beziehung stehen kann. Wie? Jetzt lass es uns herausfinden.

Mechanische Arbeit in der Physik

Lassen Sie uns zwei Beispiele geben. Im ersten Beispiel stürzt das Wasser des Flusses, das mit dem Abgrund kollidiert, geräuschvoll in Form eines Wasserfalls herab. Das zweite Beispiel ist ein Mann, der einen schweren Gegenstand mit ausgestreckten Armen hält, zum Beispiel ein zerbrochenes Dach über der Veranda eines Landhauses vor dem Einsturz bewahrt, während seine Frau und seine Kinder verzweifelt nach etwas suchen, um es zu stützen. Wann wird mechanische Arbeit geleistet?

Definition von mechanischer Arbeit

Fast jeder wird ohne zu zögern antworten: im zweiten. Und sie werden falsch liegen. Der Fall ist genau das Gegenteil. In der Physik wird mechanische Arbeit beschrieben die folgenden Definitionen: Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt und dieser sich bewegt. Die mechanische Arbeit ist direkt proportional zur aufgebrachten Kraft und dem zurückgelegten Weg.

Formel für mechanische Arbeit

Die mechanische Arbeit wird durch die Formel bestimmt:

wo A Arbeit ist,
F - Stärke,
s - die zurückgelegte Strecke.

So ist die von ihm geleistete Arbeit trotz aller Heldentaten des müden Dachhalters gleich Null, aber das Wasser, das unter dem Einfluss der Schwerkraft von einer hohen Klippe fällt, leistet die meiste mechanische Arbeit. Das heißt, wenn wir einen schweren Schrank erfolglos schieben, dann ist die Arbeit, die wir aus physikalischer Sicht geleistet haben, gleich Null, obwohl wir viel Kraft aufwenden. Aber wenn wir den Schrank um eine bestimmte Strecke bewegen, dann verrichten wir Arbeit, die dem Produkt aus der aufgebrachten Kraft und der Strecke entspricht, um die wir den Körper bewegt haben.

Die Einheit der Arbeit ist 1 J. Dies ist die Arbeit, die eine Kraft von 1 Newton verrichtet, um einen Körper um eine Strecke von 1 m zu bewegen. Wenn die Richtung der aufgebrachten Kraft mit der Bewegungsrichtung des Körpers übereinstimmt, dann stimmt diese Kraft positive Arbeit. Ein Beispiel ist, wenn wir einen Körper schieben und er sich bewegt. Und in dem Fall, wenn die Kraft in die der Bewegung des Körpers entgegengesetzte Richtung ausgeübt wird, beispielsweise eine Reibungskraft, dann leistet diese Kraft negative Arbeit. Wenn die aufgebrachte Kraft die Bewegung des Körpers in keiner Weise beeinflusst, ist die durch diese Arbeit erzeugte Kraft gleich Null.

Um die energetischen Eigenschaften der Bewegung charakterisieren zu können, wurde der Begriff der mechanischen Arbeit eingeführt. Und ihr in ihren verschiedenen Erscheinungsformen ist der Artikel gewidmet. Das Thema zu verstehen ist sowohl einfach als auch ziemlich komplex. Der Autor hat aufrichtig versucht, es verständlicher und verständlicher zu machen, und man kann nur hoffen, dass das Ziel erreicht wurde.

Was ist mechanische Arbeit?

Wie heißt es? Wenn eine Kraft auf den Körper wirkt und sich der Körper infolge der Wirkung dieser Kraft bewegt, spricht man von mechanischer Arbeit. Aus wissenschaftsphilosophischer Sicht lassen sich hier einige zusätzliche Aspekte unterscheiden, der Artikel wird das Thema aber aus physikalischer Sicht behandeln. Mechanische Arbeit ist nicht schwierig, wenn Sie sorgfältig über die hier geschriebenen Worte nachdenken. Aber das Wort "Mechanik" wird normalerweise nicht geschrieben, und alles wird auf das Wort "Arbeit" reduziert. Aber nicht jeder Job ist mechanisch. Hier sitzt ein Mann und denkt nach. Funktioniert es? Psychisch ja! Aber ist es mechanische Arbeit? Nein. Was ist, wenn die Person geht? Bewegt sich der Körper unter dem Einfluss einer Kraft, so handelt es sich um mechanische Arbeit. Alles ist einfach. Mit anderen Worten, die auf den Körper wirkende Kraft verrichtet (mechanische) Arbeit. Und noch etwas: Es ist Arbeit, die das Ergebnis der Wirkung einer bestimmten Kraft charakterisieren kann. Wenn also eine Person geht, dann verrichten bestimmte Kräfte (Reibung, Schwerkraft usw.) mechanische Arbeit an einer Person, und infolge ihrer Wirkung verändert eine Person ihren Standort, d. h. sie bewegt sich.

Arbeit als physikalische Größe ist gleich der Kraft, die auf den Körper wirkt, multipliziert mit dem Weg, den der Körper unter dem Einfluss dieser Kraft und in der von ihr angegebenen Richtung zurückgelegt hat. Wir können sagen, dass mechanische Arbeit geleistet wurde, wenn 2 Bedingungen gleichzeitig erfüllt waren: Die Kraft wirkte auf den Körper und er bewegte sich in die Richtung seiner Wirkung. Aber es wurde nicht ausgeführt oder wird nicht ausgeführt, wenn die Kraft wirkte und der Körper seine Position im Koordinatensystem nicht änderte. Hier sind kleine Beispiele, wo keine mechanische Arbeit geleistet wird:

1. So kann eine Person auf einen riesigen Felsbrocken fallen, um ihn zu bewegen, aber die Kraft reicht nicht aus. Die Kraft wirkt auf den Stein, aber er bewegt sich nicht, und es findet keine Arbeit statt.
2. Der Körper bewegt sich im Koordinatensystem, und die Kraft ist gleich Null oder sie werden alle kompensiert. Dies kann während der Trägheitsbewegung beobachtet werden.
3. Wenn die Bewegungsrichtung des Körpers senkrecht zur Kraft steht. Wenn sich der Zug entlang einer horizontalen Linie bewegt, wirkt die Schwerkraft nicht.

Abhängig von bestimmten Bedingungen kann mechanische Arbeit negativ und positiv sein. Wenn also die Richtungen und Kräfte und die Bewegungen des Körpers gleich sind, dann findet positive Arbeit statt. Ein Beispiel für positive Arbeit ist die Wirkung der Schwerkraft auf einen fallenden Wassertropfen. Sind aber Kraft und Bewegungsrichtung entgegengesetzt, so entsteht negative mechanische Arbeit. Ein Beispiel für eine solche Option ist ein aufsteigender Ballon und die Schwerkraft, die negative Arbeit leistet. Wenn ein Körper dem Einfluss mehrerer Kräfte ausgesetzt ist, wird diese Arbeit als "resultierende Kraftarbeit" bezeichnet.

Merkmale der praktischen Anwendung (kinetische Energie)

Wir gehen von der Theorie zum praktischen Teil über. Unabhängig davon sollten wir über mechanische Arbeit und ihre Verwendung in der Physik sprechen. Wie viele sich wahrscheinlich erinnern, ist die gesamte Energie des Körpers in kinetische und potentielle Energie unterteilt. Wenn sich ein Objekt im Gleichgewicht befindet und sich nirgendwohin bewegt, ist seine potentielle Energie gleich der Gesamtenergie und seine kinetische Energie ist Null. Wenn die Bewegung beginnt, beginnt die potentielle Energie abzunehmen, die kinetische Energie zuzunehmen, aber insgesamt sind sie gleich der Gesamtenergie des Objekts. Für einen materiellen Punkt ist kinetische Energie definiert als die Arbeit der Kraft, die den Punkt von Null auf den Wert H beschleunigt hat, und in Formelform ist die Kinetik des Körpers ½ * M * H, wobei M die Masse ist. Um die kinetische Energie eines Objekts herauszufinden, das aus vielen Teilchen besteht, müssen Sie die Summe aller kinetischen Energie der Teilchen finden, und dies ist die kinetische Energie des Körpers.

Merkmale der praktischen Anwendung (potentielle Energie)

Wenn alle auf den Körper wirkenden Kräfte konservativ sind und die potentielle Energie gleich der Gesamtenergie ist, wird keine Arbeit geleistet. Dieses Postulat ist als Erhaltungssatz der mechanischen Energie bekannt. Die mechanische Energie in einem abgeschlossenen System ist im Zeitintervall konstant. Der Erhaltungssatz wird häufig verwendet, um Probleme aus der klassischen Mechanik zu lösen.

Merkmale der praktischen Anwendung (Thermodynamik)

In der Thermodynamik wird die Arbeit, die ein Gas bei der Expansion verrichtet, aus dem Integral des Drucks multipliziert mit dem Volumen berechnet. Dieser Ansatz ist nicht nur bei exakter Volumenfunktion anwendbar, sondern bei allen Vorgängen, die in der Druck/Volumen-Ebene darstellbar sind. Auch das Wissen um mechanische Arbeit wird nicht nur auf Gase angewendet, sondern auf alles, was Druck ausüben kann.

Merkmale der praktischen Anwendung in der Praxis (Theoretische Mechanik)

In der theoretischen Mechanik werden alle oben beschriebenen Eigenschaften und Formeln genauer betrachtet, insbesondere handelt es sich um Projektionen. Sie gibt auch ihre eigene Definition für verschiedene Formeln der mechanischen Arbeit (ein Beispiel für die Definition für das Rimmer-Integral): Die Grenze, zu der die Summe aller Kräfte der Elementararbeit tendiert, wenn die Feinheit der Teilung gegen Null geht, wird als die bezeichnet Arbeit der Kraft entlang der Kurve. Wahrscheinlich schwierig? Aber nichts, mit theoretischer Mechanik alles. Ja, und alle mechanischen Arbeiten, Physik und andere Schwierigkeiten sind vorbei. Weiter wird es nur Beispiele und ein Fazit geben.

Mechanische Arbeitseinheiten

Das SI verwendet Joule, um die Arbeit zu messen, während das GHS Erg verwendet:

1. 1 J = 1 kg m²/s² = 1 Nm
2. 1 erg = 1 gcm²/s² = 1 dyncm
3. 1 erg = 10 −7 J

Beispiele für mechanische Arbeit

Um ein solches Konzept als mechanische Arbeit endlich zu verstehen, sollten Sie einige separate Beispiele studieren, die es Ihnen ermöglichen, es von vielen, aber nicht allen Seiten zu betrachten:

1. Wenn ein Mensch einen Stein mit seinen Händen anhebt, dann geschieht mechanische Arbeit mit Hilfe der Muskelkraft der Hände;
2. Wenn ein Zug auf den Schienen fährt, wird er durch die Zugkraft des Traktors (Elektrolok, Diesellokomotive usw.) gezogen;
3. Wenn Sie eine Waffe nehmen und daraus schießen, wird dank der Druckkraft, die die Pulvergase erzeugen, Arbeit geleistet: Die Kugel wird am Lauf der Waffe entlang bewegt, während die Geschwindigkeit der Kugel selbst zunimmt ;
4. Es gibt auch mechanische Arbeit, wenn die Reibungskraft auf den Körper wirkt und ihn zwingt, die Geschwindigkeit seiner Bewegung zu verringern;
5. Das obige Beispiel mit Kugeln, wenn sie in entgegengesetzter Richtung zur Schwerkraftrichtung aufsteigen, ist auch ein Beispiel für mechanische Arbeit, aber neben der Schwerkraft wirkt auch die archimedische Kraft, wenn alles aufsteigt, was leichter als Luft ist.

Was ist Macht?

Abschließend möchte ich das Thema Macht ansprechen. Die von einer Kraft in einer Zeiteinheit verrichtete Arbeit nennt man Leistung. Tatsächlich ist Leistung eine solche physikalische Größe, die das Verhältnis von Arbeit zu einem bestimmten Zeitraum widerspiegelt, in dem diese Arbeit geleistet wurde: M = P / B, wobei M Leistung ist, P Arbeit ist, B Zeit ist. Die SI-Einheit der Leistung ist 1 Watt. Ein Watt entspricht der Leistung, die in einer Sekunde die Arbeit von einem Joule verrichtet: 1 W = 1J \ 1s.

Fast jeder wird ohne zu zögern antworten: im zweiten. Und sie werden falsch liegen. Der Fall ist genau das Gegenteil. In der Physik wird mechanische Arbeit beschrieben die folgenden Definitionen: Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt und dieser sich bewegt. Die mechanische Arbeit ist direkt proportional zur aufgebrachten Kraft und dem zurückgelegten Weg.

Formel für mechanische Arbeit

Die mechanische Arbeit wird durch die Formel bestimmt:

wobei A Arbeit ist, F Kraft ist, s die zurückgelegte Strecke ist.

POTENZIAL(Potenzialfunktion), ein Konzept, das eine breite Klasse von physikalischen Kraftfeldern (elektrisch, gravitativ usw.) und im Allgemeinen Felder physikalischer Größen, die durch Vektoren dargestellt werden (Flüssigkeitsgeschwindigkeitsfeld usw.), charakterisiert. Im allgemeinen Fall ist das Potential des Vektorfeldes a( x,j,z) ist eine solche Skalarfunktion u(x,j,z), dass a=grad

35. Leiter in einem elektrischen Feld. Elektrische Kapazität.Leiter im elektrischen Feld. Leiter sind Substanzen, die durch das Vorhandensein einer großen Anzahl freier Ladungsträger gekennzeichnet sind, die sich unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes bewegen können. Zu den Leitern gehören Metalle, Elektrolyte, Kohle. In Metallen sind die Träger freier Ladungen die Elektronen der äußeren Hüllen von Atomen, die bei der Wechselwirkung von Atomen die Verbindung mit „ihren“ Atomen vollständig verlieren und Eigentum des gesamten Leiters als Ganzes werden. Freie Elektronen nehmen wie Gasmoleküle an der thermischen Bewegung teil und können sich in jeder Richtung durch das Metall bewegen. Elektrische Kapazität- eine Eigenschaft eines Leiters, ein Maß für seine Fähigkeit, eine elektrische Ladung anzusammeln. In der Theorie der elektrischen Schaltungen ist die Kapazität die gegenseitige Kapazität zwischen zwei Leitern; Parameter des kapazitiven Elements des Stromkreises, dargestellt in Form eines Zweipolnetzwerks. Diese Kapazität ist definiert als das Verhältnis der Größe der elektrischen Ladung zur Potentialdifferenz zwischen diesen Leitern

36. Kapazität eines flachen Kondensators.

Kapazität eines flachen Kondensators.

Dass. Die Kapazität eines Flachkondensators hängt nur von seiner Größe, Form und Dielektrizitätskonstante ab. Um einen Kondensator mit hoher Kapazität zu schaffen, ist es notwendig, die Fläche der Platten zu vergrößern und die Dicke der dielektrischen Schicht zu verringern.

37. Magnetische Wechselwirkung von Strömen im Vakuum. Amperes Gesetz.Amperes Gesetz. 1820 stellte Ampère (ein französischer Wissenschaftler (1775-1836)) experimentell ein Gesetz auf, mit dem man rechnen kann Kraft, die mit Strom auf ein Leiterelement der Länge wirkt.

wo ist der Vektor der magnetischen Induktion, ist der Vektor des Längenelements des Leiters, der in Richtung des Stroms gezogen wird.

Kraftmodul , wobei der Winkel zwischen der Stromrichtung im Leiter und der Richtung des Magnetfelds ist. Für einen geraden Leiter mit Strom in einem homogenen Feld

Mit kann die Richtung der wirkenden Kraft bestimmt werden Regeln für die linke Hand:

Wenn die Handfläche der linken Hand so positioniert ist, dass die normale (zum Strom) Komponente des Magnetfelds in die Handfläche eintritt, und vier ausgestreckte Finger entlang des Stroms gerichtet sind, zeigt der Daumen die Richtung an, in die die Ampère-Kraft wirkt .

38. Magnetfeldstärke. Biot-Savart-Laplace-GesetzMagnetische Feldstärke(Standardbezeichnung H ) - Vektor physikalische Größe, gleich der Differenz des Vektors magnetische Induktion B und Magnetisierungsvektor J .

BEI Internationales Einheitensystem (SI): wo- magnetische Konstante.

BSL-Gesetz. Das Gesetz, das das Magnetfeld eines einzelnen Stromelements bestimmt

39. Anwendungen des Biot-Savart-Laplace-Gesetzes. Für Gleichstromfeld

Für eine kreisförmige Schleife.

Und für das Solenoid

40. Magnetfeldinduktion Das Magnetfeld ist durch eine Vektorgröße gekennzeichnet, die Magnetfeldinduktion genannt wird (eine Vektorgröße, die die Kraftcharakteristik des Magnetfelds an einem bestimmten Punkt im Raum ist). MI. (B) Dies ist keine auf Leiter wirkende Kraft, sondern eine Größe, die durch eine bestimmte Kraft gemäß der folgenden Formel gefunden wird: B \u003d F / (I * l) (Wörtlich: MI-Vektormodul. (B) ist gleich dem Verhältnis des Kraftmoduls F, mit dem das Magnetfeld auf einen senkrecht zu den Magnetlinien stehenden stromdurchflossenen Leiter wirkt, zur Stromstärke im Leiter I und der Länge des Leiters l. Die magnetische Induktion hängt nur vom Magnetfeld ab. In diesem Zusammenhang kann die Induktion als quantitatives Merkmal des Magnetfelds betrachtet werden. Sie bestimmt, mit welcher Kraft (Lorentzkraft) das Magnetfeld auf eine sich schnell bewegende Ladung wirkt. MI wird in Tesla (1 T) gemessen. In diesem Fall ist 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). MI hat Richtung. Grafisch kann es als Linie gezeichnet werden. In einem einheitlichen Magnetfeld sind die MIs parallel, und der MI-Vektor wird an allen Punkten gleich gerichtet sein. Bei einem ungleichmäßigen Magnetfeld, beispielsweise einem Feld um einen Leiter mit Strom, ändert sich der magnetische Induktionsvektor an jedem Punkt im Raum um den Leiter herum, und Tangenten an diesen Vektor erzeugen konzentrische Kreise um den Leiter.

41. Bewegung eines Teilchens in einem Magnetfeld. Lorentzkraft. a) - Wenn ein Teilchen in einen Bereich eines homogenen Magnetfeldes fliegt und der Vektor V senkrecht zum Vektor B steht, dann bewegt es sich auf einem Kreis mit dem Radius R=mV/qB, da die Lorentzkraft Fl=mV^2 /R spielt die Rolle einer Zentripetalkraft. Die Umlaufzeit ist T=2piR/V=2pim/qB und hängt nicht von der Geschwindigkeit des Teilchens ab (Dies gilt nur für V<<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.

Die Kraft von L. wird durch die Beziehung bestimmt: Fl = q V B sina (q ist der Wert der sich bewegenden Ladung; V ist der Modul ihrer Geschwindigkeit; B ist der Modul des Induktionsvektors des Magnetfelds; alpha ist der Winkel zwischen der Vektor V und der Vektor B) Die Lorentzkraft steht senkrecht zur Geschwindigkeit und verrichtet daher keine Arbeit, verändert nicht den Geschwindigkeitsmodul der Ladung und ihre kinetische Energie. Aber die Richtung der Geschwindigkeit ändert sich ständig. Die Lorentz-Kraft steht senkrecht auf den Vektoren B und v, und ihre Richtung wird nach der gleichen Regel der linken Hand bestimmt wie die Richtung der Ampère-Kraft: Wenn die linke Hand so positioniert ist, dass die magnetische Induktionskomponente B senkrecht zur Ladungsgeschwindigkeit, tritt in die Handfläche ein, und vier Finger werden entlang der Bewegung einer positiven Ladung (gegen die Bewegung einer negativen) gerichtet, dann zeigt der um 90 Grad gebogene Daumen die Richtung der Lorentz-Kraft, die auf die Ladung F l wirkt .

Was bedeutet das?

In der Physik ist "mechanische Arbeit" die Arbeit einer Kraft (Schwerkraft, Elastizität, Reibung usw.) am Körper, wodurch sich der Körper bewegt.

Oft wird das Wort "mechanisch" einfach nicht geschrieben.
Manchmal findet man den Ausdruck „der Körper hat die Arbeit verrichtet“, was so viel wie „die auf den Körper wirkende Kraft hat die Arbeit verrichtet“ bedeutet.

Ich denke - ich arbeite.

Ich gehe - ich arbeite auch.

Wo ist hier die mechanische Arbeit?

Bewegt sich ein Körper unter Einwirkung einer Kraft, so wird mechanische Arbeit verrichtet.

Der Körper soll Arbeit verrichten.
Genauer gesagt wird es so sein: Die Arbeit wird durch die auf den Körper wirkende Kraft verrichtet.

Arbeit charakterisiert das Ergebnis der Einwirkung einer Kraft.

Die auf eine Person einwirkenden Kräfte verrichten mechanische Arbeit an ihr, und infolge der Wirkung dieser Kräfte bewegt sich die Person.

Arbeit ist eine physikalische Größe, die gleich dem Produkt aus der auf den Körper wirkenden Kraft und dem Weg ist, den der Körper unter der Wirkung der Kraft in Richtung dieser Kraft zurücklegt.

A - mechanische Arbeit,
F - Stärke,
S - die zurückgelegte Strecke.

Arbeit ist getan, wenn 2 Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: Eine Kraft wirkt auf den Körper und er
bewegt sich in Richtung der Kraft.

Die Arbeit ist nicht getan(also gleich 0) wenn:
1. Die Kraft wirkt, aber der Körper bewegt sich nicht.

Zum Beispiel: Wir wirken mit Gewalt auf einen Stein, aber wir können ihn nicht bewegen.

2. Der Körper bewegt sich und die Kraft ist gleich Null, oder alle Kräfte sind kompensiert (dh die Resultierende dieser Kräfte ist gleich 0).
Beispiel: Beim Bewegen durch Trägheit wird keine Arbeit verrichtet.
3. Kraftrichtung und Bewegungsrichtung des Körpers stehen senkrecht aufeinander.

Zum Beispiel: Wenn sich ein Zug horizontal bewegt, funktioniert die Schwerkraft nicht.

Arbeit kann positiv oder negativ sein.

1. Sind Kraftrichtung und Bewegungsrichtung des Körpers gleich, wird positive Arbeit verrichtet.

Zum Beispiel: Die Schwerkraft, die auf einen herunterfallenden Wassertropfen wirkt, leistet positive Arbeit.

2. Wenn die Richtung der Kraft und die Bewegung des Körpers entgegengesetzt sind, wird negative Arbeit verrichtet.

Zum Beispiel: Die Schwerkraft, die auf einen aufsteigenden Ballon wirkt, leistet negative Arbeit.

Wirken mehrere Kräfte auf einen Körper, so ist die Gesamtarbeit aller Kräfte gleich der Arbeit der resultierenden Kraft.

Arbeitseinheiten

Zu Ehren des englischen Wissenschaftlers D. Joule wurde die Arbeitseinheit 1 Joule genannt.

Im internationalen Einheitensystem (SI):
[A] = J = Nm
1J = 1N 1m

Mechanische Arbeit ist gleich 1 J, wenn sich der Körper unter dem Einfluss einer Kraft von 1 N 1 m in Richtung dieser Kraft bewegt.

Beim Fliegen vom Daumen einer Person zum Index
eine Mücke funktioniert - 0.000.000.000.000.000.000.000.000.001 J.

Das menschliche Herz verrichtet bei einer Kontraktion etwa 1 J Arbeit, was der Arbeit entspricht, die beim Anheben einer Last von 10 kg auf eine Höhe von 1 cm verrichtet wird.

AN DIE ARBEIT, FREUNDE!