Qual é o trabalho do corpo. Uma fórmula útil

Um dos conceitos mais importantes da mecânica trabalhadores .

Forçar trabalho

Todos os corpos físicos no mundo ao nosso redor são movidos pela força. Se um corpo em movimento na mesma direção ou na direção oposta é afetado por uma força ou várias forças de um ou mais corpos, então eles dizem que trabalho feito .

Ou seja, o trabalho mecânico é feito pela força que atua sobre o corpo. Assim, a força de tração de uma locomotiva elétrica coloca todo o trem em movimento, realizando assim um trabalho mecânico. A bicicleta é impulsionada pela força muscular das pernas do ciclista. Portanto, essa força também realiza trabalho mecânico.

Em física trabalho de força chamada de grandeza física igual ao produto do módulo de força, o módulo de deslocamento do ponto de aplicação da força e o cosseno do ângulo entre os vetores de força e deslocamento.

A = F s cos (F, s) ,

Onde F módulo de força,

s- módulo de movimento .

O trabalho é sempre realizado se o ângulo entre os ventos de força e deslocamento não for igual a zero. Se a força atua na direção oposta à direção do movimento, a quantidade de trabalho é negativa.

O trabalho não é realizado se nenhuma força atuar no corpo ou se o ângulo entre a força aplicada e a direção do movimento for de 90 o (cos 90 o \u003d 0).

Se o cavalo puxa a carroça, então a força muscular do cavalo, ou a força de tração direcionada na direção da carroça, faz o trabalho. E a força da gravidade, com a qual o motorista pressiona o carrinho, não funciona, pois é direcionada para baixo, perpendicular à direção do movimento.

O trabalho de uma força é uma grandeza escalar.

unidade de trabalho SI - joule. 1 joule é o trabalho realizado por uma força de 1 newton a uma distância de 1 m se a direção da força e o deslocamento forem os mesmos.

Se várias forças atuam em um corpo ou ponto material, elas falam sobre o trabalho realizado por sua força resultante.

Se a força aplicada não for constante, seu trabalho é calculado como uma integral:

Poder

A força que coloca o corpo em movimento realiza trabalho mecânico. Mas como esse trabalho é feito, rápida ou lentamente, às vezes é muito importante saber na prática. Afinal, o mesmo trabalho pode ser feito em tempos diferentes. O trabalho que um grande motor elétrico faz pode ser feito por um pequeno motor. Mas ele levará muito mais tempo para fazê-lo.

Na mecânica, existe uma quantidade que caracteriza a velocidade do trabalho. Esse valor é chamado potência.

A potência é a razão entre o trabalho realizado em um determinado período de tempo e o valor desse período.

N= A /∆ t

Prioridade A A = F s porque α , uma s/∆ t = v , conseqüentemente

N= F v porque α = F v ,

Onde F - força, v Rapidez, α é o ângulo entre a direção da força e a direção da velocidade.

Ou seja potência - é o produto escalar do vetor força e o vetor velocidade do corpo.

No sistema internacional SI, a potência é medida em watts (W).

A potência de 1 watt é o trabalho de 1 joule (J) realizado em 1 segundo (s).

A potência pode ser aumentada aumentando a força que realiza o trabalho, ou a taxa na qual esse trabalho é realizado.

O índice de eficiência mostra a relação entre o trabalho útil realizado por um mecanismo ou dispositivo e o gasto. Muitas vezes, o trabalho despendido é considerado a quantidade de energia que um dispositivo consome para realizar o trabalho.

Você vai precisar

  1. - automóvel;
  2. - termômetro;
  3. - calculadora.

Instrução

  1. Para calcular a razão útil ações(eficiência) divida o trabalho útil Ap pelo trabalho despendido Az e multiplique o resultado por 100% (eficiência = Ap/Az∙100%). Obtenha o resultado como uma porcentagem.
  2. Ao calcular a eficiência de uma máquina térmica, considere o trabalho mecânico realizado pelo mecanismo como trabalho útil. Para o trabalho despendido, tome a quantidade de calor liberada pelo combustível queimado, que é a fonte de energia para o motor.
  3. Exemplo. A força de tração média de um motor de carro é 882 N. Ele consome 7 kg de gasolina por 100 km. Determine a eficiência de seu motor. Encontre um trabalho útil primeiro. É igual ao produto da força F pela distância S, superada pelo corpo sob sua influência Ап=F∙S. Determine a quantidade de calor que será liberada ao queimar 7 kg de gasolina, este será o trabalho despendido Аз=Q=q∙m, onde q é o calor específico de combustão do combustível, para a gasolina é 42∙10^ 6 J/kg, e m é a massa desse combustível. A eficiência do motor será igual a eficiência=(F∙S)/(q∙m)∙100%= (882∙100000)/(42∙10^6∙7)∙100%=30%.
  4. Em geral, para encontrar a eficiência de qualquer máquina térmica (motor de combustão interna, máquina a vapor, turbina, etc.), onde o trabalho é realizado pelo gás, tem-se um coeficiente útil ações igual à diferença no calor emitido pelo aquecedor Q1 e recebido pelo resfriador Q2, encontre a diferença no calor do aquecedor e do resfriador e divida pelo calor do aquecedor Eficiência = (Q1-Q2)/Q1 . Aqui, a eficiência é medida em submúltiplos de 0 a 1, para converter o resultado em porcentagem, multiplique por 100.
  5. Para obter a eficiência de uma máquina térmica ideal (máquina de Carnot), encontre a razão entre a diferença de temperatura entre o aquecedor T1 e o resfriador T2 e a temperatura do aquecedor COP=(T1-T2)/T1. Esta é a máxima eficiência possível para um tipo específico de máquina térmica com determinadas temperaturas do aquecedor e do refrigerador.
  6. Para um motor elétrico, encontre o trabalho despendido como o produto da potência e o tempo em que é realizado. Por exemplo, se um motor elétrico de guindaste com potência de 3,2 kW eleva uma carga de 800 kg a uma altura de 3,6 m em 10 s, então sua eficiência é igual à razão do trabalho útil Ap=m∙g∙h, onde m é a massa da carga, g≈10 m / s² aceleração de queda livre, h - a altura para a qual a carga foi levantada e o trabalho gasto Az \u003d P∙t, onde P é a potência do motor, t é a momento do seu funcionamento. Obtenha a fórmula para determinar a eficiência = Ap / Az ∙ 100% = (m ∙ g ∙ h) / (Р ∙ t) ∙ 100% =% = (800 ∙ 10 ∙ 3,6) / (3200 ∙ 10) ∙ 100% = 90%.

Qual é a fórmula do trabalho útil?

Usando este ou aquele mecanismo, fazemos um trabalho que sempre excede o necessário para atingir o objetivo. De acordo com isso, é feita uma distinção entre o trabalho total ou gasto Az e o trabalho útil An. Se, por exemplo, nosso objetivo é elevar uma carga de massa m a uma altura H, então o trabalho útil é aquele que se deve apenas à superação da força da gravidade que atua sobre a carga. Com um levantamento uniforme da carga, quando a força aplicada por nós é igual à força da gravidade da carga, esse trabalho pode ser encontrado da seguinte forma:
An =FH= mgH

O que é trabalho na fórmula de definição de física. nn

Victor Chernobrovin

Na física, "trabalho mecânico" é o trabalho de alguma força (gravidade, elasticidade, atrito, etc.) sobre um corpo, como resultado do movimento do corpo. Às vezes você pode encontrar a expressão "o corpo fez trabalho", que basicamente significa "a força que age sobre o corpo fez o trabalho".

Evgeny Makarov

O trabalho é uma grandeza física, numericamente igual ao produto da força pelo deslocamento na direção dessa força e causado por ela.
Assim, a fórmula A = F*s. Se o movimento na direção não coincidir com a direção da força, o cosseno do ângulo aparecerá.

Aysha Allakulova

pardais romanos

O trabalho é um processo que requer a aplicação de esforço mental ou físico, que visa a obtenção de um determinado resultado. O trabalho, via de regra, determina o status social de uma pessoa. E é, de fato, o principal motor do progresso da sociedade. O trabalho, como fenômeno, é inerente apenas aos organismos vivos e, sobretudo, aos humanos.

Mecânico

O trabalho mecânico é uma quantidade física que é uma medida quantitativa escalar da ação de uma força ou forças sobre um corpo ou sistema, dependendo do valor numérico, da direção da força (forças) e do deslocamento de um ponto (pontos). , corpo ou sistema.

Ajude-me a entender a fórmula!

Syoma

em cada caso, consideramos diferentes energias úteis, mas geralmente é o trabalho ou calor que nos interessa (por exemplo, o trabalho do gás para mover o pistão), e a energia gasta é a energia que traímos para fazer nosso tudo funciona (por exemplo, a energia liberada durante a combustão da lenha sob um cilindro com pistão, dentro do qual está o gás, que, expandindo, fez o trabalho que consideramos útil)
bem, é assim que deve ser

Vamos pegar uma locomotiva a vapor como exemplo.
São necessárias y toneladas de carvão para percorrer x km. Durante a combustão do carvão, apenas Q1 de calor será liberado, mas nem todo calor será convertido em trabalho útil (de acordo com as leis da termodinâmica, isso é impossível). Trabalho útil neste caso é o movimento da locomotiva.
Deixe a força de resistência F atuar na locomotiva durante o movimento (ela surge devido ao atrito nos mecanismos e devido a outros fatores).
Então, tendo percorrido x km, a locomotiva fará o trabalho Q2 = x*F
Por isso,
Q1 - energia gasta
Q2 - trabalho útil

DeltaQ \u003d (Q1 - Q2) - a energia gasta para superar o atrito, aquecer o ar circundante, etc.

Suporte técnico

Eficiência - TRABALHO útil a ser gasto.
Por exemplo, eficiência = 60%, o aquecimento leva 60 joules da combustão da substância. Este é um trabalho útil.
Estamos interessados ​​no gasto, ou seja, quanto calor foi liberado se 60 J foram usados ​​para aquecimento.
Vamos assinar.

Eficiência=Apol/Azatr
0,6=60/Azatr
Azatr=60/0,6=100J

Como você pode ver, se uma substância queima com tal eficiência e 100 J (trabalho despendido) são liberados durante a combustão, apenas 60% foram para aquecimento, ou seja, 60 J (trabalho útil). O resto do calor se dissipou.

Prokhorov Anton

Deve ser entendido no sentido literal: se estamos falando de energia térmica, consideramos a energia que o combustível fornece como gasta e consideramos a energia que conseguimos usar para atingir nosso objetivo, por exemplo, que energia pote de água recebido, como útil.
A energia útil é sempre menos do que gasta!

Futynehf

O coeficiente de eficiência é expresso em porcentagem, caracteriza a porcentagem que foi para o trabalho útil do total gasto. Mais simplesmente, a energia gasta é a energia útil + a energia de perda de calor no sistema (se estamos falando de calor, etc.) de atrito. calor com gases de escape se você quer dizer um carro

fórmula para a eficiência? o trabalho é útil e completo?

constelação orbital

Eficiência
Eficiência
(eficiência), característica da eficiência de um sistema (dispositivo, máquina) em relação à conversão ou transferência de energia; é determinado pela razão entre a energia útil utilizada e a quantidade total de energia recebida pelo sistema; geralmente denotado por h = Wfull/Wcymmary.
Nos motores elétricos, a eficiência é a razão entre o trabalho mecânico realizado (útil) e a energia elétrica recebida da fonte; em motores térmicos - a relação entre o trabalho mecânico útil e a quantidade de calor gasto; em transformadores elétricos - a relação entre a energia eletromagnética recebida no enrolamento secundário e a energia consumida pelo enrolamento primário. Para calcular a eficiência, diferentes tipos de energia e trabalho mecânico são expressos nas mesmas unidades com base no equivalente mecânico de calor e outras razões semelhantes. Devido à sua generalidade, o conceito de eficiência permite comparar e avaliar de um ponto de vista unificado sistemas tão diferentes como reatores nucleares, geradores e motores elétricos, usinas termelétricas, dispositivos semicondutores, objetos biológicos, etc.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Work_force
Payload é um termo que é usado em muitas áreas da ciência e tecnologia.
Muitas vezes o parâmetro "eficiência" é introduzido, como a razão entre o "peso" da carga útil e o "peso" total do sistema. Nesse caso, o "peso" pode ser medido tanto em quilogramas/toneladas, quanto em bits (ao transmitir pacotes pela rede), ou minutos/horas (ao calcular a eficiência do tempo do processador), ou em outras unidades.
http://en.wikipedia.org/wiki/Payload

O que é trabalho útil e o que é trabalho gasto?

Vladimir Popov

Usando este ou aquele mecanismo, fazemos um trabalho que sempre excede o necessário para atingir o objetivo. De acordo com isso, é feita uma distinção entre o trabalho total ou gasto Az e o trabalho útil An. Se, por exemplo, nosso objetivo é elevar uma carga de massa w a uma altura H, então o trabalho útil é aquele que se deve apenas à superação da força da gravidade que atua sobre a carga. Com um levantamento uniforme da carga, quando a força aplicada por nós é igual à força da gravidade da carga, esse trabalho pode ser encontrado da seguinte forma:

Se usarmos um bloco ou algum outro mecanismo para levantar a carga, então, além da gravidade da carga, também temos que superar a gravidade das partes do mecanismo, bem como a força de atrito que atua no mecanismo. Por exemplo, usando um bloco móvel, teremos que fazer um trabalho adicional para levantar o próprio bloco com um cabo e superar a força de atrito no eixo do bloco. Além disso, ganhando em força, sempre perdemos no caminho (mais sobre isso abaixo), o que também afeta o trabalho. Tudo isso leva ao fato de que o trabalho que passamos é mais útil:
Az > Ap.
O trabalho útil é sempre apenas uma parte do trabalho total que uma pessoa realiza usando um mecanismo.
A quantidade física que mostra qual a proporção de trabalho útil de todo o trabalho despendido é chamada de eficiência do mecanismo.

Maravilhoso

Eficiência (eficiência) mostra qual proporção do trabalho total gasto é trabalho útil.
Para encontrar a eficiência, você precisa encontrar a proporção do trabalho útil para o gasto:

O índice de eficiência mostra a relação entre o trabalho útil realizado por um mecanismo ou dispositivo e o gasto. Muitas vezes, o trabalho despendido é considerado a quantidade de energia que um dispositivo consome para realizar o trabalho.

Você vai precisar

  1. - automóvel;
  2. - termômetro;
  3. - calculadora.

Instrução

  1. Para calcular a razão útil ações(eficiência) divida o trabalho útil Ap pelo trabalho despendido Az e multiplique o resultado por 100% (eficiência = Ap/Az∙100%). Obtenha o resultado como uma porcentagem.
  2. Ao calcular a eficiência de uma máquina térmica, considere o trabalho mecânico realizado pelo mecanismo como trabalho útil. Para o trabalho despendido, tome a quantidade de calor liberada pelo combustível queimado, que é a fonte de energia para o motor.
  3. Exemplo. A força de tração média de um motor de carro é 882 N. Ele consome 7 kg de gasolina por 100 km. Determine a eficiência de seu motor. Encontre um trabalho útil primeiro. É igual ao produto da força F pela distância S, superada pelo corpo sob sua influência Ап=F∙S. Determine a quantidade de calor que será liberada ao queimar 7 kg de gasolina, este será o trabalho despendido Аз=Q=q∙m, onde q é o calor específico de combustão do combustível, para a gasolina é 42∙10^ 6 J/kg, e m é a massa desse combustível. A eficiência do motor será igual a eficiência=(F∙S)/(q∙m)∙100%= (882∙100000)/(42∙10^6∙7)∙100%=30%.
  4. Em geral, para encontrar a eficiência de qualquer máquina térmica (motor de combustão interna, máquina a vapor, turbina, etc.), onde o trabalho é realizado pelo gás, tem-se um coeficiente útil ações igual à diferença no calor emitido pelo aquecedor Q1 e recebido pelo resfriador Q2, encontre a diferença no calor do aquecedor e do resfriador e divida pelo calor do aquecedor Eficiência = (Q1-Q2)/Q1 . Aqui, a eficiência é medida em submúltiplos de 0 a 1, para converter o resultado em porcentagem, multiplique por 100.
  5. Para obter a eficiência de uma máquina térmica ideal (máquina de Carnot), encontre a razão entre a diferença de temperatura entre o aquecedor T1 e o resfriador T2 e a temperatura do aquecedor COP=(T1-T2)/T1. Esta é a máxima eficiência possível para um tipo específico de máquina térmica com determinadas temperaturas do aquecedor e do refrigerador.
  6. Para um motor elétrico, encontre o trabalho despendido como o produto da potência e o tempo em que é realizado. Por exemplo, se um motor elétrico de guindaste com potência de 3,2 kW eleva uma carga de 800 kg a uma altura de 3,6 m em 10 s, então sua eficiência é igual à razão do trabalho útil Ap=m∙g∙h, onde m é a massa da carga, g≈10 m / s² aceleração de queda livre, h - a altura para a qual a carga foi levantada e o trabalho gasto Az \u003d P∙t, onde P é a potência do motor, t é a momento do seu funcionamento. Obtenha a fórmula para determinar a eficiência = Ap / Az ∙ 100% = (m ∙ g ∙ h) / (Р ∙ t) ∙ 100% =% = (800 ∙ 10 ∙ 3,6) / (3200 ∙ 10) ∙ 100% = 90%.

Qual é a fórmula do trabalho útil?

Usando este ou aquele mecanismo, fazemos um trabalho que sempre excede o necessário para atingir o objetivo. De acordo com isso, é feita uma distinção entre o trabalho total ou gasto Az e o trabalho útil An. Se, por exemplo, nosso objetivo é elevar uma carga de massa m a uma altura H, então o trabalho útil é aquele que se deve apenas à superação da força da gravidade que atua sobre a carga. Com um levantamento uniforme da carga, quando a força aplicada por nós é igual à força da gravidade da carga, esse trabalho pode ser encontrado da seguinte forma:
An =FH= mgH
O trabalho útil é sempre apenas uma parte do trabalho total que uma pessoa realiza usando um mecanismo.

A quantidade física que mostra qual a proporção de trabalho útil de todo o trabalho despendido é chamada de eficiência do mecanismo.

O que é trabalho na fórmula de definição de física. nn

Ajude a decifrar a fórmula da física

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Na vida cotidiana, muitas vezes nos deparamos com um conceito como trabalho. O que essa palavra significa em física e como determinar o trabalho de uma força elástica? Você encontrará as respostas para essas perguntas no artigo.

Trabalho mecanico

O trabalho é uma grandeza algébrica escalar que caracteriza a relação entre força e deslocamento. Se a direção dessas duas variáveis ​​coincidir, ela é calculada pela seguinte fórmula:

  • F- módulo do vetor força que realiza o trabalho;
  • S- módulo vetorial de deslocamento.

A força que atua sobre o corpo nem sempre realiza trabalho. Por exemplo, o trabalho da gravidade é zero se sua direção for perpendicular ao movimento do corpo.

Se o vetor força forma um ângulo diferente de zero com o vetor deslocamento, então outra fórmula deve ser usada para determinar o trabalho:

A=FScosα

α - ângulo entre os vetores força e deslocamento.

Meios, Trabalho mecanico é o produto da projeção da força na direção do deslocamento e o módulo de deslocamento, ou o produto da projeção do deslocamento na direção da força e o módulo dessa força.

sinal de trabalho mecânico

Dependendo da direção da força em relação ao deslocamento do corpo, o trabalho A pode ser:

  • positivo (0°≤ α<90°);
  • negativo (90°<α≤180°);
  • zero (α=90°).

Se A > 0, então a velocidade do corpo aumenta. Um exemplo é uma maçã caindo de uma árvore no chão. Para<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

A unidade de medida para o trabalho no SI (Sistema Internacional de Unidades) é o Joule (1N*1m=J). Joule é o trabalho de uma força, cujo valor é 1 Newton, quando um corpo se move 1 metro na direção da força.

O trabalho da força elástica

O trabalho de uma força também pode ser determinado graficamente. Para isso, a área da figura curvilínea sob o gráfico F s (x) é calculada.

Assim, de acordo com o gráfico da dependência da força elástica no alongamento da mola, é possível derivar a fórmula para o trabalho da força elástica.

É igual a:

A=kx 2/2

  • k- rigidez;
  • x- alongamento absoluto.

O que aprendemos?

O trabalho mecânico é realizado quando uma força atua sobre um corpo, o que leva ao movimento do corpo. Dependendo do ângulo que ocorre entre a força e o deslocamento, o trabalho pode ser zero ou ter sinal negativo ou positivo. Usando a força elástica como exemplo, você aprendeu sobre uma forma gráfica de determinar o trabalho.