यदि कोई बल किसी पिंड पर कार्य करता है, तो यह बल इस पिंड को हिलाने का कार्य करता है। किसी भौतिक बिंदु की वक्रीय गति में कार्य की परिभाषा देने से पहले, विशेष मामलों पर विचार करें:

इस मामले में, यांत्रिक कार्य ए के बराबर है:

ए= एफ एस कोस=
,

या A=Fcos× एस = एफ एस × एस ,

कहाँ पेएफ एस - प्रक्षेपण ताकत हिलाने के लिए। इस मामले में एफ एस = स्थिरांक, और कार्य का ज्यामितीय अर्थ एनिर्देशांक में निर्मित आयत का क्षेत्रफल है एफ एस , , एस.

आइए गति की दिशा पर बल के प्रक्षेपण का एक ग्राफ बनाएं एफ एसविस्थापन एस के एक समारोह के रूप में। हम कुल विस्थापन को n छोटे विस्थापनों के योग के रूप में निरूपित करते हैं
. छोटे के लिए मैं -वें विस्थापन
काम है

या आकृति में छायांकित समलम्ब का क्षेत्रफल।

एक बिंदु से स्थानांतरित करने के लिए पूर्ण यांत्रिक कार्य 1 बिल्कुल 2 के बराबर होगा:

.

समाकल के अंतर्गत मान एक अतिसूक्ष्म विस्थापन पर प्राथमिक कार्य का प्रतिनिधित्व करेगा
:

- बुनियादी काम।

हम एक भौतिक बिंदु की गति के प्रक्षेपवक्र को असीम विस्थापन में तोड़ते हैं और बल का काम एक बिंदु से एक भौतिक बिंदु को स्थानांतरित करके 1 बिल्कुल 2 एक वक्रतापूर्ण अभिन्न के रूप में परिभाषित:

–घुमावदार गति के साथ काम करें।

उदाहरण 1: गुरुत्वाकर्षण का कार्य
किसी भौतिक बिंदु की वक्रीय गति के दौरान।

.

आगे एक स्थिर मूल्य के रूप में अभिन्न चिह्न से निकाला जा सकता है, और अभिन्न चित्र के अनुसार एक पूर्ण विस्थापन का प्रतिनिधित्व करेगा . .

यदि हम बिंदु की ऊंचाई को निरूपित करते हैं 1 पृथ्वी की सतह से , और बिंदु की ऊंचाई 2 के माध्यम से , फिर

हम देखते हैं कि इस मामले में कार्य समय के प्रारंभिक और अंतिम क्षणों में भौतिक बिंदु की स्थिति से निर्धारित होता है और प्रक्षेपवक्र या पथ के आकार पर निर्भर नहीं करता है। बंद पथ में गुरुत्वाकर्षण द्वारा किया गया कार्य शून्य है:
.

वे बल जिनका बंद पथ पर कार्य शून्य होता है, कहलाते हैंअपरिवर्तनवादी .

उदाहरण 2 : घर्षण बल का कार्य।

यह एक गैर-रूढ़िवादी बल का एक उदाहरण है। यह दिखाने के लिए, घर्षण बल के प्राथमिक कार्य पर विचार करना पर्याप्त है:

,

वे। घर्षण बल का कार्य हमेशा ऋणात्मक होता है और बंद पथ पर शून्य के बराबर नहीं हो सकता। प्रति इकाई समय में किया गया कार्य कहलाता है शक्ति. अगर समय पर
काम हो गया है
, तो शक्ति है

–यांत्रिक शक्ति.

ले रहा
जैसा

,

हमें शक्ति के लिए अभिव्यक्ति मिलती है:

.

कार्य की SI इकाई जूल है:
= 1 जे = 1 एन 1 मीटर, और शक्ति की इकाई वाट है: 1 डब्ल्यू = 1 जे / एस।

यांत्रिक ऊर्जा।

ऊर्जा सभी प्रकार के पदार्थों की परस्पर क्रिया की गति का एक सामान्य मात्रात्मक माप है। ऊर्जा गायब नहीं होती है और न ही शून्य से उत्पन्न होती है: यह केवल एक रूप से दूसरे रूप में जा सकती है। ऊर्जा की अवधारणा प्रकृति की सभी घटनाओं को एक साथ बांधती है। पदार्थ की गति के विभिन्न रूपों के अनुसार, विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को माना जाता है - यांत्रिक, आंतरिक, विद्युत चुम्बकीय, परमाणु, आदि।

ऊर्जा और कार्य की अवधारणाएं एक दूसरे से निकटता से संबंधित हैं। यह ज्ञात है कि ऊर्जा आरक्षित की कीमत पर काम किया जाता है और, इसके विपरीत, काम करके, किसी भी उपकरण में ऊर्जा भंडार को बढ़ाना संभव है। दूसरे शब्दों में, कार्य ऊर्जा में परिवर्तन का एक मात्रात्मक माप है:

.

SI में ऊर्जा के साथ-साथ कार्य को जूल में मापा जाता है: [ इ] = 1 जे.

यांत्रिक ऊर्जा दो प्रकार की होती है - गतिज और विभव।

गतिज ऊर्जा (या गति की ऊर्जा) माना निकायों के द्रव्यमान और वेग से निर्धारित होती है। एक बल की क्रिया के तहत गतिमान एक भौतिक बिंदु पर विचार करें . इस बल का कार्य किसी भौतिक बिंदु की गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है
. आइए इस मामले में गतिज ऊर्जा की एक छोटी वृद्धि (अंतर) की गणना करें:

गणना करते समय
न्यूटन के दूसरे नियम का उपयोग करना
, साथ ही
- एक भौतिक बिंदु का वेग मापांक। फिर
के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

-

- गतिमान पदार्थ बिंदु की गतिज ऊर्जा.

इस व्यंजक को से गुणा और भाग करना
, और इस बात को ध्यान में रखते हुए
, हम पाते हैं

-

- गतिमान भौतिक बिंदु की गति और गतिज ऊर्जा के बीच संबंध.

संभावित ऊर्जा (या निकायों की स्थिति की ऊर्जा) शरीर पर रूढ़िवादी ताकतों की कार्रवाई से निर्धारित होती है और केवल शरीर की स्थिति पर निर्भर करती है .

हमने देखा है कि गुरुत्वाकर्षण का कार्य
एक भौतिक बिंदु की वक्रीय गति के साथ
फ़ंक्शन के मूल्यों के बीच अंतर के रूप में दर्शाया जा सकता है
बिंदु पर लिया गया 1 और बिंदु पर 2 :

.

यह पता चला है कि जब भी ताकतें रूढ़िवादी होती हैं, इन बलों का काम रास्ते में होता है 1
2 के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

.

समारोह , जो केवल शरीर की स्थिति पर निर्भर करता है - स्थितिज ऊर्जा कहलाती है.

तब प्राथमिक कार्य के लिए हम पाते हैं

–कार्य स्थितिज ऊर्जा के नुकसान के बराबर है.

अन्यथा, हम कह सकते हैं कि कार्य संभावित ऊर्जा संचय के कारण हुआ है।

मूल्य कण की गतिज और स्थितिज ऊर्जाओं के योग के बराबर, पिंड की कुल यांत्रिक ऊर्जा कहलाती है:

–शरीर की कुल यांत्रिक ऊर्जा.

अंत में, हम ध्यान दें कि न्यूटन के दूसरे नियम का उपयोग करते हुए
, गतिज ऊर्जा अंतर
के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

.

संभावित ऊर्जा अंतर
, जैसा कि ऊपर बताया गया है, इसके बराबर है:

.

इस प्रकार, यदि शक्ति एक रूढ़िवादी शक्ति है और कोई अन्य बाहरी ताकतें नहीं हैं, तो , अर्थात। इस मामले में, शरीर की कुल यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित है।

क्या आप जानते हैं कि काम क्या है? निसंदेह। काम क्या है, हर व्यक्ति जानता है, बशर्ते कि वह पैदा हुआ हो और पृथ्वी ग्रह पर रहता हो। यांत्रिक कार्य क्या है?

इस अवधारणा को ग्रह पर अधिकांश लोगों के लिए भी जाना जाता है, हालांकि कुछ व्यक्तियों के पास इस प्रक्रिया के बारे में एक अस्पष्ट विचार है। लेकिन यह अब उनके बारे में नहीं है। कम लोगों को भी पता है क्या भौतिकी की दृष्टि से यांत्रिक कार्य।भौतिकी में, यांत्रिक कार्य भोजन के लिए किसी व्यक्ति का कार्य नहीं है, यह एक भौतिक मात्रा है जो किसी व्यक्ति या किसी अन्य जीवित प्राणी से पूरी तरह से असंबंधित हो सकती है। ऐसा कैसे? आइए अब इसका पता लगाते हैं।

भौतिकी में यांत्रिक कार्य

आइए दो उदाहरण दें। पहले उदाहरण में, नदी का पानी, रसातल से टकराते हुए, झरने के रूप में शोर से नीचे गिरता है। दूसरा उदाहरण एक आदमी का है, जो अपनी बाहों में एक भारी वस्तु रखता है, उदाहरण के लिए, एक देश के घर के बरामदे पर एक टूटी हुई छत को गिरने से रोकता है, जबकि उसकी पत्नी और बच्चे उसे सहारा देने के लिए कुछ ढूंढ रहे हैं। यांत्रिक कार्य कब किया जाता है?

यांत्रिक कार्य की परिभाषा

लगभग हर कोई, बिना किसी हिचकिचाहट के उत्तर देगा: दूसरे में। और वे गलत होंगे। मामला ठीक इसके विपरीत है। भौतिकी में यांत्रिक कार्य का वर्णन किया गया है निम्नलिखित परिभाषाएँ:यांत्रिक कार्य तब किया जाता है जब किसी पिंड पर कोई बल कार्य करता है और वह गति करता है। यांत्रिक कार्य लागू बल और तय की गई दूरी के सीधे आनुपातिक है।

यांत्रिक कार्य सूत्र

यांत्रिक कार्य सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां ए काम है,
एफ - ताकत,
s - तय की गई दूरी।

तो थके हुए छत धारक की तमाम वीरता के बावजूद उसके द्वारा किया गया कार्य शून्य के बराबर है, लेकिन एक ऊंची चट्टान से गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में पड़ने वाला पानी सबसे यांत्रिक काम करता है। यानी अगर हम किसी भारी कैबिनेट को असफल रूप से धक्का देते हैं, तो भौतिकी की दृष्टि से हमने जो काम किया है, वह शून्य के बराबर होगा, इस तथ्य के बावजूद कि हम बहुत बल लगा रहे हैं। लेकिन अगर हम कैबिनेट को एक निश्चित दूरी तक ले जाते हैं, तो हम शरीर को जितनी दूरी पर ले जाते हैं, हम लागू बल के गुणनफल के बराबर काम करेंगे।

कार्य की इकाई 1 J है। यह 1 न्यूटन के बल द्वारा किसी पिंड को 1 मीटर की दूरी तक ले जाने के लिए किया गया कार्य है। यदि लागू बल की दिशा पिंड की गति की दिशा के साथ मेल खाती है, तो यह बल करता है सकारात्मक कार्य। एक उदाहरण है जब हम किसी पिंड को धक्का देते हैं और वह गति करता है। और मामले में जब बल शरीर की गति के विपरीत दिशा में लगाया जाता है, उदाहरण के लिए, घर्षण बल, तो यह बल नकारात्मक कार्य करता है। यदि लगाया गया बल किसी भी तरह से शरीर की गति को प्रभावित नहीं करता है, तो इस कार्य द्वारा उत्पन्न बल शून्य के बराबर होता है।

गति की ऊर्जा विशेषताओं को चिह्नित करने में सक्षम होने के लिए, यांत्रिक कार्य की अवधारणा को पेश किया गया था। और यह उनके लिए उनकी विभिन्न अभिव्यक्तियों में है कि लेख समर्पित है। विषय को समझना आसान और काफी जटिल दोनों है। लेखक ने ईमानदारी से इसे और अधिक समझने योग्य और समझने योग्य बनाने की कोशिश की, और कोई केवल यह आशा कर सकता है कि लक्ष्य प्राप्त कर लिया गया है।

यांत्रिक कार्य क्या है?

इसे क्या कहते है? यदि शरीर पर कोई बल कार्य करता है, और इस बल की क्रिया के परिणामस्वरूप शरीर गति करता है, तो इसे यांत्रिक कार्य कहा जाता है। जब वैज्ञानिक दर्शन के दृष्टिकोण से संपर्क किया जाता है, तो यहां कई अतिरिक्त पहलुओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, लेकिन लेख इस विषय को भौतिकी के दृष्टिकोण से कवर करेगा। यदि आप यहाँ लिखे शब्दों पर ध्यान से विचार करें तो यांत्रिक कार्य कठिन नहीं है। लेकिन "मैकेनिकल" शब्द आमतौर पर नहीं लिखा जाता है, और सब कुछ "काम" शब्द तक कम हो जाता है। लेकिन हर काम यांत्रिक नहीं होता। यहाँ एक आदमी बैठता है और सोचता है। क्या यह काम करता है? मानसिक रूप से हाँ! लेकिन क्या यह यांत्रिक कार्य है? नहीं। क्या होगा अगर व्यक्ति चल रहा है? यदि शरीर किसी बल के प्रभाव में गति करता है, तो यह यांत्रिक कार्य है। सब कुछ सरल है। दूसरे शब्दों में, शरीर पर कार्य करने वाला बल (यांत्रिक) कार्य करता है। और एक और बात: यह वह कार्य है जो एक निश्चित बल की कार्रवाई के परिणाम की विशेषता बता सकता है। इसलिए यदि कोई व्यक्ति चलता है, तो कुछ बल (घर्षण, गुरुत्वाकर्षण, आदि) किसी व्यक्ति पर यांत्रिक कार्य करते हैं, और उनकी कार्रवाई के परिणामस्वरूप, एक व्यक्ति अपना स्थान बदलता है, दूसरे शब्दों में, वह चलता है।

भौतिक मात्रा के रूप में कार्य उस बल के बराबर है जो शरीर पर कार्य करता है, उस पथ से गुणा किया जाता है जो शरीर ने इस बल के प्रभाव में और उसके द्वारा इंगित दिशा में बनाया है। हम कह सकते हैं कि यांत्रिक कार्य किया गया था यदि 2 शर्तें एक साथ मिलती थीं: बल ने शरीर पर कार्य किया, और यह अपनी क्रिया की दिशा में आगे बढ़ा। लेकिन यह प्रदर्शन नहीं किया गया था या नहीं किया गया था यदि बल ने कार्य किया, और शरीर ने समन्वय प्रणाली में अपना स्थान नहीं बदला। यहां छोटे उदाहरण दिए गए हैं जहां यांत्रिक कार्य नहीं किया जाता है:

1. तो एक व्यक्ति इसे हिलाने के लिए एक बड़े पत्थर पर गिर सकता है, लेकिन पर्याप्त ताकत नहीं है। बल पत्थर पर कार्य करता है, लेकिन वह हिलता नहीं है, और कार्य नहीं होता है।
2. शरीर समन्वय प्रणाली में चलता है, और बल शून्य के बराबर होता है या उन सभी को मुआवजा दिया जाता है। यह जड़त्वीय गति के दौरान देखा जा सकता है।
3. जब शरीर जिस दिशा में गति करता है वह बल के लंबवत होता है। जब ट्रेन एक क्षैतिज रेखा के साथ चलती है, तो गुरुत्वाकर्षण बल अपना काम नहीं करता है।

कुछ शर्तों के आधार पर, यांत्रिक कार्य नकारात्मक और सकारात्मक हो सकता है। तो, यदि दिशाएं और बल, और शरीर की गतियां समान हैं, तो सकारात्मक कार्य होता है। सकारात्मक कार्य का एक उदाहरण पानी की गिरती बूंद पर गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव है। लेकिन यदि गति का बल और दिशा विपरीत हो तो नकारात्मक यांत्रिक कार्य होता है। ऐसे विकल्प का एक उदाहरण ऊपर उठ रहा गुब्बारा और गुरुत्वाकर्षण है, जो नकारात्मक कार्य करता है। जब कोई पिंड कई बलों के प्रभाव के अधीन होता है, तो ऐसे कार्य को "परिणामी बल कार्य" कहा जाता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग की विशेषताएं (गतिज ऊर्जा)

हम सिद्धांत से व्यावहारिक भाग में जाते हैं। अलग से, हमें यांत्रिक कार्य और भौतिकी में इसके उपयोग के बारे में बात करनी चाहिए। जैसा कि शायद बहुतों को याद है, शरीर की सारी ऊर्जा गतिज और क्षमता में विभाजित है। जब कोई वस्तु संतुलन में होती है और कहीं भी गतिमान नहीं होती है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा कुल ऊर्जा के बराबर होती है, और उसकी गतिज ऊर्जा शून्य होती है। जब गति शुरू होती है, तो स्थितिज ऊर्जा घटने लगती है, गतिज ऊर्जा बढ़ने लगती है, लेकिन कुल मिलाकर वे वस्तु की कुल ऊर्जा के बराबर होती हैं। एक भौतिक बिंदु के लिए, गतिज ऊर्जा को बल के कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसने बिंदु को शून्य से मान H तक त्वरित किया, और सूत्र रूप में, शरीर की गतिज ½ * M * H है, जहाँ M द्रव्यमान है। एक वस्तु की गतिज ऊर्जा का पता लगाने के लिए जिसमें कई कण होते हैं, आपको कणों की सभी गतिज ऊर्जा का योग ज्ञात करना होगा, और यह शरीर की गतिज ऊर्जा होगी।

व्यावहारिक अनुप्रयोग की विशेषताएं (संभावित ऊर्जा)

मामले में जब शरीर पर अभिनय करने वाले सभी बल रूढ़िवादी होते हैं, और संभावित ऊर्जा कुल के बराबर होती है, तो कोई काम नहीं किया जाता है। इस अभिधारणा को यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम के रूप में जाना जाता है। एक बंद प्रणाली में यांत्रिक ऊर्जा समय अंतराल में स्थिर होती है। शास्त्रीय यांत्रिकी से समस्याओं को हल करने के लिए संरक्षण कानून का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग की विशेषताएं (ऊष्मप्रवैगिकी)

ऊष्मप्रवैगिकी में, विस्तार के दौरान गैस द्वारा किए गए कार्य की गणना आयतन द्वारा गुणा किए गए दबाव के अभिन्न अंग द्वारा की जाती है। यह दृष्टिकोण न केवल उन मामलों में लागू होता है जहां मात्रा का एक सटीक कार्य होता है, बल्कि उन सभी प्रक्रियाओं पर भी लागू होता है जिन्हें दबाव/वॉल्यूम विमान में प्रदर्शित किया जा सकता है। यांत्रिक कार्य का ज्ञान न केवल गैसों पर लागू होता है, बल्कि उन सभी चीजों पर भी लागू होता है जो दबाव डाल सकती हैं।

व्यवहार में व्यावहारिक अनुप्रयोग की विशेषताएं (सैद्धांतिक यांत्रिकी)

सैद्धांतिक यांत्रिकी में, ऊपर वर्णित सभी गुणों और सूत्रों पर अधिक विस्तार से विचार किया जाता है, विशेष रूप से, ये अनुमान हैं। वह यांत्रिक कार्य के विभिन्न सूत्रों के लिए अपनी स्वयं की परिभाषा भी देती है (रिमर इंटीग्रल के लिए परिभाषा का एक उदाहरण): विभाजन की सुंदरता के शून्य होने पर प्रारंभिक कार्य के सभी बलों का योग जिस सीमा तक जाता है, उसे कहा जाता है वक्र के अनुदिश बल का कार्य। शायद मुश्किल? लेकिन कुछ नहीं, सैद्धांतिक यांत्रिकी के साथ सब कुछ। हाँ, और सभी यांत्रिक कार्य, भौतिकी और अन्य कठिनाइयाँ समाप्त हो गई हैं। आगे केवल उदाहरण और निष्कर्ष होंगे।

यांत्रिक कार्य इकाइयां

एसआई काम को मापने के लिए जूल का उपयोग करता है, जबकि जीएचएस एर्ग का उपयोग करता है:

1. 1 जे = 1 किलो एम²/एस² = 1 एनएम
2. 1 erg = 1 g cm²/s² = 1 dyn cm
3. 1 अर्ग = 10 −7 जे

यांत्रिक कार्य के उदाहरण

यांत्रिक कार्य के रूप में इस तरह की अवधारणा को अंत में समझने के लिए, आपको कुछ अलग उदाहरणों का अध्ययन करना चाहिए जो आपको इसे कई पक्षों से विचार करने की अनुमति देगा, लेकिन सभी पक्षों से नहीं:

1. जब कोई व्यक्ति किसी पत्थर को अपने हाथों से उठाता है, तो हाथों की मांसपेशियों की ताकत की मदद से यांत्रिक कार्य होता है;
2. जब एक ट्रेन रेल के साथ यात्रा करती है, तो उसे ट्रैक्टर (इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव, डीजल लोकोमोटिव, आदि) के कर्षण बल द्वारा खींचा जाता है;
3. यदि आप एक बंदूक लेते हैं और उसमें से गोली मारते हैं, तो उस दबाव बल के लिए धन्यवाद जो पाउडर गैसों का निर्माण करेगा, काम किया जाएगा: गोली बंदूक की बैरल के साथ उसी समय चलती है जैसे गोली की गति स्वयं बढ़ जाती है ;
4. जब शरीर पर घर्षण बल कार्य करता है, तो यांत्रिक कार्य भी होता है, जिससे वह अपने आंदोलन की गति को कम करने के लिए मजबूर हो जाता है;
5. गेंदों के साथ उपरोक्त उदाहरण, जब वे गुरुत्वाकर्षण की दिशा के सापेक्ष विपरीत दिशा में उठते हैं, यह भी यांत्रिक कार्य का एक उदाहरण है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण के अलावा, आर्किमिडीज़ बल भी कार्य करता है जब सब कुछ हवा से हल्का होता है।

शक्ति क्या है?

अंत में, मैं सत्ता के विषय पर बात करना चाहता हूं। बल द्वारा एक इकाई समय में किया गया कार्य शक्ति कहलाता है। वास्तव में, शक्ति एक ऐसी भौतिक मात्रा है जो एक निश्चित अवधि के लिए कार्य के अनुपात का प्रतिबिंब है जिसके दौरान यह कार्य किया गया था: एम = पी / बी, जहां एम शक्ति है, पी काम है, बी समय है। शक्ति का SI मात्रक 1 वाट है। एक वाट एक सेकंड में एक जूल का काम करने वाली शक्ति के बराबर होता है: 1 W = 1J \ 1s।

लगभग हर कोई, बिना किसी हिचकिचाहट के उत्तर देगा: दूसरे में। और वे गलत होंगे। मामला ठीक इसके विपरीत है। भौतिकी में यांत्रिक कार्य का वर्णन किया गया है निम्नलिखित परिभाषाएँ:यांत्रिक कार्य तब किया जाता है जब कोई बल किसी पिंड पर कार्य करता है और वह गति करता है। यांत्रिक कार्य लागू बल और तय की गई दूरी के सीधे आनुपातिक है।

यांत्रिक कार्य सूत्र

यांत्रिक कार्य सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहाँ A कार्य है, F बल है, s तय की गई दूरी है।

संभावना(संभावित कार्य), एक अवधारणा जो भौतिक बल क्षेत्रों (विद्युत, गुरुत्वाकर्षण, आदि) की एक विस्तृत श्रेणी की विशेषता है और, सामान्य रूप से, वैक्टर (द्रव वेग क्षेत्र, आदि) द्वारा दर्शाए गए भौतिक मात्राओं के क्षेत्र। सामान्य स्थिति में, सदिश क्षेत्र की क्षमता a( एक्स,आप,जेड) ऐसा अदिश फलन है तुम(एक्स,आप,जेड) कि एक = ग्रेड

35. विद्युत क्षेत्र में चालक। विद्युत क्षमता।एक विद्युत क्षेत्र में कंडक्टर।कंडक्टर पदार्थ होते हैं जो उनमें बड़ी संख्या में मुक्त चार्ज वाहक की उपस्थिति से विशेषता होते हैं जो विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में आगे बढ़ सकते हैं। कंडक्टरों में धातु, इलेक्ट्रोलाइट्स, कोयला शामिल हैं। धातुओं में, मुक्त आवेशों के वाहक परमाणुओं के बाहरी कोश के इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो जब परमाणु परस्पर क्रिया करते हैं, तो "अपने" परमाणुओं के साथ अपना संबंध पूरी तरह से खो देते हैं और समग्र रूप से पूरे कंडक्टर की संपत्ति बन जाते हैं। मुक्त इलेक्ट्रॉन गैस के अणुओं की तरह तापीय गति में भाग लेते हैं और किसी भी दिशा में धातु के माध्यम से आगे बढ़ सकते हैं। विद्युत क्षमता- एक कंडक्टर की एक विशेषता, एक विद्युत चार्ज जमा करने की क्षमता का एक उपाय। विद्युत परिपथों के सिद्धांत में, समाई दो कंडक्टरों के बीच पारस्परिक समाई है; विद्युत सर्किट के कैपेसिटिव तत्व का पैरामीटर, दो-टर्मिनल नेटवर्क के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इस तरह की समाई को विद्युत आवेश के परिमाण के अनुपात के रूप में इन कंडक्टरों के बीच संभावित अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है

36. समतल संधारित्र की धारिता।

एक समतल संधारित्र की धारिता।

उस। एक समतल संधारित्र की धारिता केवल उसके आकार, आकार और परावैद्युत नियतांक पर निर्भर करती है। उच्च क्षमता वाला संधारित्र बनाने के लिए, प्लेटों के क्षेत्र को बढ़ाना और ढांकता हुआ परत की मोटाई को कम करना आवश्यक है।

37. निर्वात में धाराओं का चुंबकीय संपर्क। एम्पीयर का नियम।एम्पीयर का नियम। 1820 में, एम्पीयर (एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक (1775-1836)) ने प्रयोगात्मक रूप से एक कानून स्थापित किया जिसके द्वारा कोई गणना कर सकता है धारा के साथ लंबाई के एक कंडक्टर तत्व पर अभिनय करने वाला बल.

चुंबकीय प्रेरण का वेक्टर कहां है, वर्तमान की दिशा में खींचे गए कंडक्टर के लंबाई तत्व का वेक्टर है।

बल मापांक, जहां चालक में धारा की दिशा और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के बीच का कोण होता है। एक समान क्षेत्र में धारा के साथ सीधे कंडक्टर के लिए

अभिनय बल की दिशा का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है बाएं हाथ के नियम:

यदि बाएं हाथ की हथेली इस प्रकार स्थित है कि चुंबकीय क्षेत्र का सामान्य (वर्तमान में) घटक हथेली में प्रवेश करता है, और चार फैली हुई उंगलियां धारा के साथ निर्देशित होती हैं, तो अंगूठा उस दिशा को इंगित करेगा जिसमें एम्पीयर बल कार्य करता है .

38. चुंबकीय क्षेत्र की ताकत। बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानूनचुंबकीय क्षेत्र की ताकत(मानक पदनाम एच ) - वेक्टर भौतिक मात्रा, वेक्टर के अंतर के बराबर चुंबकीय प्रेरण बी तथा चुंबकीयकरण वेक्टर जे .

पर इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई): कहाँ पे- चुंबकीय स्थिरांक.

बीएसएल कानून।कानून जो एक व्यक्तिगत वर्तमान तत्व के चुंबकीय क्षेत्र को निर्धारित करता है

39. बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून के अनुप्रयोग।प्रत्यक्ष वर्तमान क्षेत्र के लिए

एक गोलाकार लूप के लिए।

और सोलनॉइड के लिए

40. चुंबकीय क्षेत्र प्रेरणचुंबकीय क्षेत्र को एक वेक्टर मात्रा की विशेषता होती है, जिसे चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण कहा जाता है (एक वेक्टर मात्रा, जो अंतरिक्ष में दिए गए बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की बल विशेषता है)। एम आई (बी) यह कंडक्टरों पर अभिनय करने वाला बल नहीं है, यह एक मात्रा है जो निम्न सूत्र के अनुसार दिए गए बल के माध्यम से पाई जाती है: बी \u003d एफ / (आई * एल) (मौखिक रूप से: एमआई वेक्टर मापांक। (बी) बल एफ के मापांक के अनुपात के बराबर है, जिसके साथ चुंबकीय क्षेत्र कंडक्टर I में वर्तमान ताकत और कंडक्टर एल की लंबाई के लिए चुंबकीय लाइनों के लंबवत स्थित वर्तमान-वाहक कंडक्टर पर कार्य करता है।चुंबकीय प्रेरण केवल चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करता है। इस संबंध में, प्रेरण को चुंबकीय क्षेत्र की मात्रात्मक विशेषता माना जा सकता है। यह निर्धारित करता है कि गति के साथ गतिमान आवेश पर चुंबकीय क्षेत्र किस बल (लोरेंत्ज़ बल) से कार्य करता है। एमआई को टेस्ला (1 टी) में मापा जाता है। इस मामले में, 1 टीएल \u003d 1 एन / (ए * एम)। एमआई दिशा है। आलेखीय रूप से, इसे रेखाओं के रूप में खींचा जा सकता है। एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, MI समानांतर होते हैं, और MI वेक्टर को सभी बिंदुओं पर उसी तरह निर्देशित किया जाएगा। एक गैर-समान चुंबकीय क्षेत्र के मामले में, उदाहरण के लिए, वर्तमान के साथ एक कंडक्टर के चारों ओर एक क्षेत्र, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर कंडक्टर के चारों ओर अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर बदल जाएगा, और इस वेक्टर के स्पर्शक कंडक्टर के चारों ओर संकेंद्रित वृत्त बनाएंगे।

41. एक चुंबकीय क्षेत्र में एक कण की गति। लोरेंत्ज़ बल। a) - यदि कोई कण एक समान चुंबकीय क्षेत्र के क्षेत्र में उड़ता है, और वेक्टर V वेक्टर B के लंबवत है, तो यह त्रिज्या R=mV/qB के एक वृत्त के साथ चलता है, क्योंकि लोरेंट्ज़ बल Fl=mV^2 /R एक अभिकेन्द्रीय बल की भूमिका निभाता है। क्रांति की अवधि है T=2piR/V=2pim/qB और यह कण की गति पर निर्भर नहीं करता है (यह केवल V के लिए सही है<<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.

L का बल संबंध द्वारा निर्धारित होता है: Fl = q V B sina (q गतिमान आवेश का मान है; V इसके वेग का मापांक है; B चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर का मापांक है; अल्फा के बीच का कोण है वेक्टर वी और वेक्टर बी) लोरेंत्ज़ बल वेग के लंबवत है और इसलिए यह काम नहीं करता है, चार्ज की गति और इसकी गतिज ऊर्जा के मापांक को नहीं बदलता है। लेकिन गति की दिशा लगातार बदलती रहती है। लोरेंत्ज़ बल वैक्टर बी और वी के लंबवत है, और इसकी दिशा बाएं हाथ के उसी नियम का उपयोग करके निर्धारित की जाती है जो एम्पीयर बल की दिशा के रूप में होती है: यदि बाएं हाथ को रखा जाता है ताकि चुंबकीय प्रेरण घटक बी, लंबवत हो चार्ज वेग, हथेली में प्रवेश करता है, और चार अंगुलियों को एक सकारात्मक चार्ज (नकारात्मक एक की गति के खिलाफ) के आंदोलन के साथ निर्देशित किया जाता है, फिर अंगूठा 90 डिग्री झुका हुआ लोरेंत्ज़ बल की दिशा को चार्ज एफ एल पर अभिनय दिखाएगा। .

इसका क्या मतलब है?

भौतिकी में, "यांत्रिक कार्य" एक शरीर पर कुछ बल (गुरुत्वाकर्षण, लोच, घर्षण, आदि) का कार्य है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर चलता है।

अक्सर "मैकेनिकल" शब्द की वर्तनी नहीं होती है।
कभी-कभी आप अभिव्यक्ति पा सकते हैं "शरीर ने काम किया है", जिसका मूल अर्थ है "शरीर पर अभिनय करने वाले बल ने काम किया है।"

मुझे लगता है - मैं काम कर रहा हूँ।

मैं जाता हूँ - मैं भी काम करता हूँ।

यहाँ यांत्रिक कार्य कहाँ है?

यदि कोई पिंड बल की क्रिया के तहत चलता है, तो यांत्रिक कार्य किया जाता है।

कहा जाता है कि शरीर काम करता है।
अधिक सटीक रूप से, यह इस प्रकार होगा: कार्य शरीर पर कार्य करने वाले बल द्वारा किया जाता है।

कार्य एक बल की कार्रवाई के परिणाम की विशेषता है।

किसी व्यक्ति पर कार्य करने वाली शक्तियाँ उस पर यांत्रिक कार्य करती हैं और इन शक्तियों की क्रिया के परिणामस्वरूप व्यक्ति गति करता है।

कार्य एक भौतिक मात्रा है जो शरीर पर कार्य करने वाले बल के गुणनफल और इस बल की दिशा में बल की क्रिया के तहत शरीर द्वारा लिए गए पथ के बराबर है।

ए - यांत्रिक कार्य,
एफ - ताकत,
एस - तय की गई दूरी।

काम हो गया है, यदि 2 शर्तें एक साथ पूरी होती हैं: एक बल शरीर पर कार्य करता है और यह
बल की दिशा में गति करता है।

काम नहीं हुआ(अर्थात 0) के बराबर यदि:
1. बल कार्य करता है, लेकिन शरीर हिलता नहीं है।

उदाहरण के लिए: हम एक पत्थर पर बलपूर्वक कार्य करते हैं, लेकिन हम उसे हिला नहीं सकते।

2. शरीर चलता है, और बल शून्य के बराबर होता है, या सभी बलों की भरपाई होती है (यानी, इन बलों का परिणाम 0 के बराबर होता है)।
उदाहरण के लिए: जड़त्व से चलने पर कोई कार्य नहीं होता है।
3. बल की दिशा और पिंड की गति की दिशा परस्पर लंबवत हैं।

उदाहरण के लिए: जब कोई ट्रेन क्षैतिज रूप से चलती है, तो गुरुत्वाकर्षण कोई काम नहीं करता है।

कार्य सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है।

1. यदि बल की दिशा और पिंड की गति की दिशा समान हो, तो सकारात्मक कार्य किया जाता है।

उदाहरण के लिए: गुरुत्वाकर्षण, नीचे गिरने वाली पानी की एक बूंद पर कार्य करना सकारात्मक कार्य करता है।

2. यदि बल की दिशा और पिंड की गति विपरीत है, तो नकारात्मक कार्य किया जाता है।

उदाहरण के लिए: बढ़ते हुए गुब्बारे पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल ऋणात्मक कार्य करता है।

यदि किसी पिंड पर कई बल कार्य करते हैं, तो सभी बलों का कुल कार्य परिणामी बल के कार्य के बराबर होता है।

काम की इकाइयाँ

अंग्रेजी वैज्ञानिक डी. जूल के सम्मान में कार्य की इकाई का नाम 1 जूल रखा गया।

इकाइयों की अंतरराष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) में:
[ए] = जे = एन एम
1J = 1N 1m

यांत्रिक कार्य 1 J के बराबर होता है यदि, 1 N के बल के प्रभाव में, शरीर इस बल की दिशा में 1 m चलता है।

किसी व्यक्ति के अंगूठे से तर्जनी तक उड़ते समय
एक मच्छर काम करता है - 0,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,001 जे।

मानव हृदय एक संकुचन में लगभग 1 J कार्य करता है, जो 10 किलोग्राम भार को 1 सेमी की ऊँचाई तक उठाने पर किए गए कार्य से मेल खाता है।

काम करने के लिए, दोस्तों!