Kung ang isang puwersa ay kumikilos sa isang katawan, kung gayon ang puwersang ito ay gumagana upang ilipat ang katawan na ito. Bago magbigay ng kahulugan ng trabaho sa curvilinear motion ng isang materyal na punto, isaalang-alang ang mga espesyal na kaso:

Sa kasong ito, mekanikal na trabaho A ay katumbas ng:

A= F s cos=
,

o A=Fcos× s = F S × s ,

saanF S – projection lakas gumalaw. Sa kasong ito F s = const, at ang geometriko na kahulugan ng gawain A ay ang lugar ng parihaba na itinayo sa mga coordinate F S , , s.

Bumuo tayo ng isang graph ng projection ng puwersa sa direksyon ng paggalaw F S bilang isang function ng displacement s. Kinakatawan namin ang kabuuang displacement bilang kabuuan ng n maliliit na displacement
. Para sa maliit i -ika-displacement
trabaho ay

o ang lugar ng may kulay na trapezoid sa figure.

Buong mekanikal na gawain upang lumipat mula sa isang punto 1 eksakto 2 ay magiging katumbas ng:

.

Ang halaga sa ilalim ng integral ay kakatawan sa elementarya na gawain sa isang infinitesimal na displacement
:

- pangunahing gawain.

Sinisira namin ang tilapon ng paggalaw ng isang materyal na punto sa napakaliit na mga displacement at ang gawain ng puwersa sa pamamagitan ng paglipat ng isang materyal na punto mula sa isang punto 1 eksakto 2 tinukoy bilang isang curvilinear integral:

–gumana sa curvilinear motion.

Halimbawa 1: Ang gawain ng grabidad
sa panahon ng curvilinear motion ng isang materyal na punto.

.

Dagdag pa bilang isang pare-pareho ang halaga ay maaaring kunin sa labas ng integral sign, at ang integral ayon sa figure ay kumakatawan sa isang kumpletong pag-aalis . .

Kung tukuyin natin ang taas ng punto 1 mula sa ibabaw ng lupa hanggang , at ang taas ng punto 2 sa pamamagitan ng , pagkatapos

Nakikita namin na sa kasong ito ang gawain ay tinutukoy ng posisyon ng materyal na punto sa una at huling sandali ng oras at hindi nakasalalay sa hugis ng tilapon o landas. Ang gawaing ginawa ng gravity sa isang saradong landas ay zero:
.

Ang mga puwersa na ang trabaho sa isang saradong landas ay zero ay tinatawagkonserbatibo .

Halimbawa 2 : Ang gawain ng puwersa ng alitan.

Ito ay isang halimbawa ng isang di-konserbatibong puwersa. Upang ipakita ito, sapat na upang isaalang-alang ang pangunahing gawain ng puwersa ng friction:

,

mga. ang gawain ng friction force ay palaging negatibo at hindi maaaring katumbas ng zero sa isang saradong landas. Ang gawaing ginawa sa bawat yunit ng oras ay tinatawag kapangyarihan. Kung sa oras
tapos na ang trabaho
, kung gayon ang kapangyarihan ay

–mekanikal na kapangyarihan.

Pagkuha
bilang

,

nakukuha namin ang expression para sa kapangyarihan:

.

Ang SI unit ng trabaho ay ang joule:
= 1 J = 1 N 1 m, at ang yunit ng kapangyarihan ay watt: 1 W = 1 J / s.

mekanikal na enerhiya.

Ang enerhiya ay isang pangkalahatang sukat ng dami ng paggalaw ng pakikipag-ugnayan ng lahat ng uri ng bagay. Ang enerhiya ay hindi nawawala at hindi nagmumula sa wala: maaari lamang itong lumipat mula sa isang anyo patungo sa isa pa. Ang konsepto ng enerhiya ay nagbubuklod sa lahat ng mga phenomena sa kalikasan. Alinsunod sa iba't ibang anyo ng paggalaw ng bagay, ang iba't ibang uri ng enerhiya ay isinasaalang-alang - mekanikal, panloob, electromagnetic, nuclear, atbp.

Ang mga konsepto ng enerhiya at trabaho ay malapit na nauugnay sa bawat isa. Ito ay kilala na ang trabaho ay ginagawa sa gastos ng reserba ng enerhiya at, sa kabaligtaran, sa pamamagitan ng paggawa ng trabaho, posible na madagdagan ang reserba ng enerhiya sa anumang aparato. Sa madaling salita, ang trabaho ay isang quantitative measure ng pagbabago sa enerhiya:

.

Ang enerhiya pati na rin ang trabaho sa SI ay sinusukat sa joules: [ E]=1 J.

Ang mekanikal na enerhiya ay may dalawang uri - kinetic at potensyal.

Kinetic energy (o ang enerhiya ng paggalaw) ay tinutukoy ng mga masa at bilis ng mga itinuturing na katawan. Isaalang-alang ang isang materyal na punto na gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng isang puwersa . Ang gawain ng puwersang ito ay nagpapataas ng kinetic energy ng isang materyal na punto
. Kalkulahin natin sa kasong ito ang isang maliit na pagtaas (differential) ng kinetic energy:

Kapag nagkalkula
gamit ang pangalawang batas ni Newton
, pati na rin ang
- modulus ng bilis ng isang materyal na punto. Pagkatapos
ay maaaring katawanin bilang:

-

- kinetic energy ng isang gumagalaw na materyal na punto.

Pagpaparami at paghahati sa ekspresyong ito sa pamamagitan ng
, at isinasaalang-alang iyon
, nakukuha namin

-

- relasyon sa pagitan ng momentum at kinetic energy ng isang gumagalaw na materyal na punto.

Potensyal na enerhiya ( o ang enerhiya ng posisyon ng mga katawan) ay tinutukoy ng pagkilos ng mga konserbatibong pwersa sa katawan at nakasalalay lamang sa posisyon ng katawan .

Nakita natin na ang gawain ng grabidad
na may curvilinear na paggalaw ng isang materyal na punto
ay maaaring kinakatawan bilang ang pagkakaiba sa pagitan ng mga halaga ng function
kinuha sa punto 1 at sa punto 2 :

.

Ito ay lumiliko na sa tuwing ang mga pwersa ay konserbatibo, ang gawain ng mga pwersang ito sa daan 1
2 ay maaaring katawanin bilang:

.

Function , na nakasalalay lamang sa posisyon ng katawan - ay tinatawag na potensyal na enerhiya.

Pagkatapos ay para sa elementarya ang kinukuha namin

–ang trabaho ay katumbas ng pagkawala ng potensyal na enerhiya.

Kung hindi, maaari nating sabihin na ang trabaho ay tapos na dahil sa potensyal na reserba ng enerhiya.

ang halaga , katumbas ng kabuuan ng kinetic at potensyal na enerhiya ng particle, ay tinatawag na kabuuang mekanikal na enerhiya ng katawan:

–kabuuang mekanikal na enerhiya ng katawan.

Sa konklusyon, tandaan namin na ang paggamit ng pangalawang batas ni Newton
, kinetic energy differential
ay maaaring katawanin bilang:

.

Potensyal na pagkakaiba ng enerhiya
, tulad ng nabanggit sa itaas, ay katumbas ng:

.

Kaya, kung ang kapangyarihan ay isang konserbatibong puwersa at walang ibang mga panlabas na puwersa, kung gayon , ibig sabihin. sa kasong ito, ang kabuuang mekanikal na enerhiya ng katawan ay natipid.

Alam mo ba kung ano ang trabaho? Nang walang anumang pagdududa. Ano ang trabaho, alam ng bawat tao, sa kondisyon na siya ay ipinanganak at nabubuhay sa planetang Earth. Ano ang gawaing mekanikal?

Ang konsepto na ito ay kilala rin sa karamihan ng mga tao sa planeta, kahit na ang ilang mga indibidwal ay may medyo malabo na ideya ng prosesong ito. Ngunit hindi ito tungkol sa kanila ngayon. Mas kaunting mga tao ang may ideya kung ano mekanikal na gawain mula sa punto ng view ng pisika. Sa pisika, ang gawaing mekanikal ay hindi gawain ng isang tao para sa kapakanan ng pagkain, ito ay isang pisikal na dami na maaaring ganap na hindi nauugnay sa alinman sa isang tao o anumang iba pang nilalang. Paano kaya? Ngayon ay alamin natin ito.

Gawaing mekanikal sa pisika

Magbigay tayo ng dalawang halimbawa. Sa unang halimbawa, ang tubig ng ilog, na bumabangga sa kailaliman, ay maingay na bumagsak sa anyo ng isang talon. Ang pangalawang halimbawa ay isang lalaki na may hawak na mabigat na bagay sa nakaunat na mga braso, halimbawa, pinipigilan ang pagkahulog ng sirang bubong sa balkonahe ng isang bahay sa probinsya, habang ang kanyang asawa at mga anak ay galit na galit na naghahanap ng isang bagay na makatutukod dito. Kailan ginagawa ang gawaing mekanikal?

Kahulugan ng gawaing mekanikal

Halos lahat, nang walang pag-aalinlangan, ay sasagot: sa pangalawa. At sila ay magiging mali. Ang kaso ay kabaligtaran lamang. Sa pisika, inilarawan ang gawaing mekanikal ang mga sumusunod na kahulugan: Ang mekanikal na gawain ay ginagawa kapag ang isang puwersa ay kumikilos sa isang katawan at ito ay gumagalaw. Ang gawaing mekanikal ay direktang proporsyonal sa inilapat na puwersa at ang distansya na nilakbay.

Formula ng mekanikal na trabaho

Ang gawaing mekanikal ay tinutukoy ng formula:

kung saan si A ay trabaho,
F - lakas,
s - ang layo ng nilakbay.

Kaya, sa kabila ng lahat ng kabayanihan ng pagod na may hawak ng bubong, ang gawaing ginawa niya ay katumbas ng zero, ngunit ang tubig, na bumabagsak sa ilalim ng impluwensya ng grabidad mula sa isang mataas na talampas, ay gumagawa ng pinaka mekanikal na gawain. Iyon ay, kung hindi natin matagumpay na itulak ang isang mabigat na gabinete, kung gayon ang gawaing ginawa natin mula sa punto ng view ng pisika ay magiging katumbas ng zero, sa kabila ng katotohanan na tayo ay nag-aaplay ng maraming puwersa. Ngunit kung ililipat namin ang cabinet sa isang tiyak na distansya, pagkatapos ay gagawin namin ang trabaho na katumbas ng produkto ng inilapat na puwersa sa pamamagitan ng distansya na inilipat namin sa katawan.

Ang yunit ng trabaho ay 1 J. Ito ang gawaing ginawa ng puwersa ng 1 newton upang ilipat ang isang katawan sa layo na 1 m. Kung ang direksyon ng inilapat na puwersa ay tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng katawan, kung gayon ang puwersang ito ay positibong gawain. Ang isang halimbawa ay kapag itinulak natin ang isang katawan at ito ay gumagalaw. At sa kaso kapag ang puwersa ay inilapat sa direksyon na kabaligtaran sa paggalaw ng katawan, halimbawa, friction force, kung gayon ang puwersang ito ay gumagawa ng negatibong gawain. Kung ang inilapat na puwersa ay hindi nakakaapekto sa paggalaw ng katawan sa anumang paraan, kung gayon ang puwersa na ginawa ng gawaing ito ay katumbas ng zero.

Upang matukoy ang mga katangian ng enerhiya ng paggalaw, ipinakilala ang konsepto ng mekanikal na gawain. At ito ay sa kanya sa kanyang iba't ibang mga pagpapakita na ang artikulo ay nakatuon. Upang maunawaan ang paksa ay parehong madali at medyo kumplikado. Taos-pusong sinubukan ng may-akda na gawin itong mas maunawaan at maunawaan, at maaari lamang umasa na ang layunin ay nakamit.

Ano ang gawaing mekanikal?

Ano ang tawag dito? Kung ang ilang puwersa ay gumagana sa katawan, at bilang isang resulta ng pagkilos ng puwersang ito, ang katawan ay gumagalaw, kung gayon ito ay tinatawag na mekanikal na gawain. Kapag nilapitan mula sa punto ng view ng pang-agham na pilosopiya, maraming karagdagang mga aspeto ang maaaring makilala dito, ngunit ang artikulo ay sasaklawin ang paksa mula sa punto ng view ng pisika. Ang gawaing mekanikal ay hindi mahirap kung iisipin mong mabuti ang mga salitang nakasulat dito. Ngunit ang salitang "mekanikal" ay karaniwang hindi nakasulat, at ang lahat ay nabawasan sa salitang "trabaho". Ngunit hindi lahat ng trabaho ay mekanikal. Dito nakaupo ang isang lalaki at nag-iisip. Gumagana ba? Sa isip oo! Ngunit ito ba ay mekanikal na gawain? Hindi. Paano kung naglalakad ang tao? Kung ang katawan ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang puwersa, kung gayon ito ay mekanikal na gawain. Ang lahat ay simple. Sa madaling salita, ang puwersa na kumikilos sa katawan ay gumagawa (mekanikal) na gawain. At isa pang bagay: ito ay trabaho na maaaring makilala ang resulta ng pagkilos ng isang tiyak na puwersa. Kaya't kung ang isang tao ay naglalakad, kung gayon ang ilang mga puwersa (friction, gravity, atbp.) ay nagsasagawa ng mekanikal na gawain sa isang tao, at bilang resulta ng kanilang pagkilos, binago ng isang tao ang kanyang punto ng lokasyon, sa madaling salita, gumagalaw siya.

Ang trabaho bilang isang pisikal na dami ay katumbas ng puwersa na kumikilos sa katawan, na pinarami ng landas na ginawa ng katawan sa ilalim ng impluwensya ng puwersang ito at sa direksyon na ipinahiwatig nito. Masasabi nating ang mekanikal na gawain ay ginawa kung ang 2 mga kondisyon ay sabay na natugunan: ang puwersa ay kumilos sa katawan, at ito ay lumipat sa direksyon ng pagkilos nito. Ngunit hindi ito ginawa o hindi ginanap kung kumilos ang puwersa, at hindi binago ng katawan ang lokasyon nito sa coordinate system. Narito ang maliliit na halimbawa kung saan hindi ginagawa ang mekanikal na gawain:

1. Kaya't ang isang tao ay maaaring mahulog sa isang malaking bato upang ilipat ito, ngunit walang sapat na lakas. Ang puwersa ay kumikilos sa bato, ngunit hindi ito gumagalaw, at hindi nangyayari ang trabaho.
2. Ang katawan ay gumagalaw sa coordinate system, at ang puwersa ay katumbas ng zero o lahat sila ay nabayaran. Ito ay mapapansin sa panahon ng inertial motion.
3. Kapag ang direksyon kung saan gumagalaw ang katawan ay patayo sa puwersa. Kapag gumagalaw ang tren sa isang pahalang na linya, hindi gumagana ang puwersa ng grabidad.

Depende sa ilang mga kundisyon, ang gawaing mekanikal ay maaaring negatibo at positibo. Kaya, kung ang mga direksyon at puwersa, at ang mga paggalaw ng katawan ay pareho, kung gayon ang positibong gawain ay nangyayari. Ang isang halimbawa ng positibong gawain ay ang epekto ng grabidad sa bumabagsak na patak ng tubig. Ngunit kung ang puwersa at direksyon ng paggalaw ay kabaligtaran, kung gayon ang negatibong gawaing mekanikal ay nangyayari. Ang isang halimbawa ng ganoong opsyon ay isang lobo na tumataas at gravity, na negatibong gumagana. Kapag ang isang katawan ay napapailalim sa impluwensya ng ilang pwersa, ang nasabing gawain ay tinatawag na "resultang puwersa ng trabaho".

Mga tampok ng praktikal na aplikasyon (kinetic energy)

Dumaan tayo mula sa teorya hanggang sa praktikal na bahagi. Hiwalay, dapat nating pag-usapan ang tungkol sa mekanikal na gawain at ang paggamit nito sa pisika. Tulad ng naaalala ng marami, ang lahat ng enerhiya ng katawan ay nahahati sa kinetic at potensyal. Kapag ang isang bagay ay nasa equilibrium at hindi gumagalaw kahit saan, ang potensyal na enerhiya nito ay katumbas ng kabuuang enerhiya, at ang kinetic energy nito ay zero. Kapag nagsimula ang paggalaw, ang potensyal na enerhiya ay nagsisimulang bumaba, ang kinetic na enerhiya ay tataas, ngunit sa kabuuan ay katumbas sila ng kabuuang enerhiya ng bagay. Para sa isang materyal na punto, ang kinetic energy ay tinukoy bilang ang gawain ng puwersa na nagpabilis sa punto mula sa zero hanggang sa halagang H, at sa formula form, ang kinetics ng katawan ay ½ * M * H, kung saan ang M ay ang masa. Upang malaman ang kinetic energy ng isang bagay na binubuo ng maraming particle, kailangan mong hanapin ang kabuuan ng lahat ng kinetic energy ng mga particle, at ito ang magiging kinetic energy ng katawan.

Mga tampok ng praktikal na aplikasyon (potensyal na enerhiya)

Sa kaso kung ang lahat ng mga puwersa na kumikilos sa katawan ay konserbatibo, at ang potensyal na enerhiya ay katumbas ng kabuuan, kung gayon walang gawaing ginagawa. Ang postulate na ito ay kilala bilang batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya. Ang mekanikal na enerhiya sa isang saradong sistema ay pare-pareho sa pagitan ng oras. Ang batas ng konserbasyon ay malawakang ginagamit upang malutas ang mga problema mula sa klasikal na mekanika.

Mga tampok ng praktikal na aplikasyon (thermodynamics)

Sa thermodynamics, ang gawaing ginawa ng isang gas sa panahon ng pagpapalawak ay kinakalkula ng integral ng pressure na pinarami ng volume. Naaangkop ang diskarteng ito hindi lamang sa mga kaso kung saan mayroong eksaktong function ng volume, kundi pati na rin sa lahat ng proseso na maaaring ipakita sa pressure/volume plane. Ang kaalaman sa gawaing mekanikal ay inilalapat din hindi lamang sa mga gas, ngunit sa lahat ng bagay na maaaring magbigay ng presyon.

Mga tampok ng praktikal na aplikasyon sa pagsasanay (theoretical mechanics)

Sa teoretikal na mekanika, ang lahat ng mga katangian at formula na inilarawan sa itaas ay isinasaalang-alang nang mas detalyado, lalo na, ito ay mga projection. Nagbibigay din siya ng sarili niyang kahulugan para sa iba't ibang pormula ng gawaing mekanikal (isang halimbawa ng kahulugan para sa integral ng Rimmer): ang limitasyon kung saan ang kabuuan ng lahat ng puwersa ng elementarya na trabaho ay may posibilidad kapag ang husay ng partisyon ay nagiging zero ay tinatawag na gawain ng puwersa sa kahabaan ng kurba. Malamang mahirap? Pero wala, may theoretical mechanics lahat. Oo, at lahat ng gawaing mekanikal, pisika at iba pang kahirapan ay tapos na. Karagdagan magkakaroon lamang ng mga halimbawa at konklusyon.

Mga mekanikal na yunit ng trabaho

Gumagamit ang SI ng mga joule upang sukatin ang trabaho, habang ang GHS ay gumagamit ng ergs:

1. 1 J = 1 kg m²/s² = 1 Nm
2. 1 erg = 1 g cm²/s² = 1 dyne cm
3. 1 erg = 10 −7 J

Mga halimbawa ng gawaing mekanikal

Upang sa wakas ay maunawaan ang isang konsepto bilang gawaing mekanikal, dapat mong pag-aralan ang ilang hiwalay na mga halimbawa na magpapahintulot sa iyo na isaalang-alang ito mula sa marami, ngunit hindi lahat, mga panig:

1. Kapag ang isang tao ay nag-angat ng isang bato gamit ang kanyang mga kamay, pagkatapos ay ang mekanikal na gawain ay nangyayari sa tulong ng muscular strength ng mga kamay;
2. Kapag ang isang tren ay naglalakbay kasama ang mga riles, ito ay hinihila ng puwersa ng traksyon ng traktor (electric locomotive, diesel locomotive, atbp.);
3. Kung kukuha ka ng baril at bumaril mula dito, pagkatapos ay salamat sa puwersa ng presyon na lilikha ng mga pulbos na gas, gagawin ang trabaho: ang bala ay inilipat kasama ang bariles ng baril kasabay ng pagtaas ng bilis ng bala mismo. ;
4. Mayroon ding mekanikal na gawain kapag ang puwersa ng friction ay kumikilos sa katawan, na pinipilit itong bawasan ang bilis ng paggalaw nito;
5. Ang halimbawa sa itaas na may mga bola, kapag tumaas sila sa kabaligtaran na direksyon na may kaugnayan sa direksyon ng grabidad, ay isa ring halimbawa ng mekanikal na gawain, ngunit bilang karagdagan sa gravity, ang puwersa ng Archimedes ay kumikilos din kapag ang lahat ng mas magaan kaysa sa hangin ay tumaas.

Ano ang kapangyarihan?

Sa wakas, gusto kong hawakan ang paksa ng kapangyarihan. Ang gawaing ginawa ng puwersa sa isang yunit ng oras ay tinatawag na kapangyarihan. Sa katunayan, ang kapangyarihan ay isang pisikal na dami na sumasalamin sa ratio ng trabaho sa isang tiyak na tagal ng panahon kung saan ginawa ang gawaing ito: M = P / B, kung saan ang M ay kapangyarihan, P ay trabaho, B ay oras. Ang SI unit ng kapangyarihan ay 1 watt. Ang isang watt ay katumbas ng kapangyarihan na gumagawa ng gawain ng isang joule sa isang segundo: 1 W = 1J \ 1s.

Halos lahat, nang walang pag-aalinlangan, ay sasagot: sa pangalawa. At sila ay magiging mali. Ang kaso ay kabaligtaran lamang. Sa pisika, inilarawan ang gawaing mekanikal ang mga sumusunod na kahulugan: Ang mekanikal na gawain ay ginagawa kapag ang isang puwersa ay kumikilos sa isang katawan at ito ay gumagalaw. Ang gawaing mekanikal ay direktang proporsyonal sa inilapat na puwersa at ang distansya na nilakbay.

Formula ng mekanikal na trabaho

Ang gawaing mekanikal ay tinutukoy ng formula:

kung saan ang A ay trabaho, ang F ay puwersa, ang s ay ang distansyang nilakbay.

POTENSYAL(potensyal na pag-andar), isang konsepto na nagpapakilala sa isang malawak na klase ng mga physical force field (electric, gravitational, atbp.) at, sa pangkalahatan, mga field ng pisikal na dami na kinakatawan ng mga vectors (fluid velocity field, atbp.). Sa pangkalahatang kaso, ang potensyal ng vector field a( x,y,z) ay tulad ng isang scalar function u(x,y,z) na a=grad

35. Mga konduktor sa isang electric field. Kapasidad ng kuryente.mga konduktor sa isang electric field. Ang mga konduktor ay mga sangkap na nailalarawan sa pagkakaroon sa kanila ng isang malaking bilang ng mga libreng carrier ng singil na maaaring lumipat sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Kasama sa mga konduktor ang mga metal, electrolytes, karbon. Sa mga metal, ang mga carrier ng mga libreng singil ay ang mga electron ng mga panlabas na shell ng mga atomo, na, kapag nakikipag-ugnayan ang mga atomo, ganap na nawawala ang kanilang mga bono sa "kanilang" mga atomo at nagiging pag-aari ng buong konduktor sa kabuuan. Ang mga libreng electron ay nakikilahok sa thermal motion tulad ng mga molekula ng gas at maaaring lumipat sa metal sa anumang direksyon. Kapasidad ng kuryente- isang katangian ng isang konduktor, isang sukatan ng kakayahang mag-ipon ng isang electric charge. Sa teorya ng mga de-koryenteng circuit, ang capacitance ay ang mutual capacitance sa pagitan ng dalawang conductor; parameter ng capacitive elemento ng electrical circuit, na ipinakita sa anyo ng isang dalawang-terminal na network. Ang nasabing kapasidad ay tinukoy bilang ang ratio ng magnitude ng electric charge sa potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga conductor na ito.

36. Kapasidad ng isang flat capacitor.

Kapasidad ng isang flat capacitor.

yun. ang kapasidad ng isang flat capacitor ay nakasalalay lamang sa laki, hugis at dielectric na pare-pareho nito. Upang lumikha ng isang mataas na kapasidad na kapasitor, kinakailangan upang madagdagan ang lugar ng mga plato at bawasan ang kapal ng dielectric layer.

37. Magnetic na pakikipag-ugnayan ng mga alon sa vacuum. Batas ng Ampere.Batas ng Ampere. Noong 1820, si Ampère (isang Pranses na siyentipiko (1775-1836)) ay nagtatag ng eksperimental na batas kung saan maaaring kalkulahin ng isang tao. puwersang kumikilos sa isang elemento ng konduktor na may haba na may kasalukuyang.

kung saan ang vector ng magnetic induction, ay ang vector ng haba ng elemento ng konduktor na iginuhit sa direksyon ng kasalukuyang.

Force modulus , kung saan ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng kasalukuyang sa konduktor at ng direksyon ng magnetic field. Para sa isang tuwid na konduktor na may kasalukuyang sa isang pare-parehong larangan

Ang direksyon ng kumikilos na puwersa ay maaaring matukoy gamit mga panuntunan sa kaliwang kamay:

Kung ang palad ng kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang normal (sa kasalukuyan) na bahagi ng magnetic field ay pumasok sa palad, at ang apat na nakaunat na mga daliri ay nakadirekta sa kahabaan ng kasalukuyang, pagkatapos ay ipahiwatig ng hinlalaki ang direksyon kung saan kumikilos ang puwersa ng Ampère. .

38. Lakas ng magnetic field. Batas ng Biot-Savart-LaplaceLakas ng magnetic field(karaniwang pagtatalaga H ) - vector pisikal na bilang, katumbas ng pagkakaiba ng vector magnetic induction B at magnetization vector J .

AT International System of Units (SI): saan- magnetic pare-pareho.

Batas ng BSL. Ang batas na tumutukoy sa magnetic field ng isang indibidwal na kasalukuyang elemento

39. Mga aplikasyon ng batas ng Biot-Savart-Laplace. Para sa direktang kasalukuyang field

Para sa isang pabilog na loop.

At para sa solenoid

40. Magnetic field induction Ang magnetic field ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang vector quantity, na tinatawag na magnetic field induction (isang vector quantity, na siyang katangian ng puwersa ng magnetic field sa isang naibigay na punto sa espasyo). MI. (B) hindi ito isang puwersa na kumikilos sa mga konduktor, ito ay isang dami na matatagpuan sa pamamagitan ng isang ibinigay na puwersa ayon sa sumusunod na pormula: B \u003d F / (I * l) (Sa salita: MI vector modulus. (B) ay katumbas ng ratio ng modulus ng puwersa F, kung saan kumikilos ang magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor na matatagpuan patayo sa mga magnetic na linya, sa kasalukuyang lakas sa conductor I at ang haba ng conductor l. Ang magnetic induction ay nakasalalay lamang sa magnetic field. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang induction ay maaaring ituring na isang quantitative na katangian ng magnetic field. Tinutukoy nito kung anong puwersa (Lorentz Force) ang magnetic field na kumikilos sa isang singil na gumagalaw nang may bilis. Ang MI ay sinusukat sa Tesla (1 T). Sa kasong ito, 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). May direksyon ang MI. Sa graphically, maaari itong iguhit bilang mga linya. Sa isang pare-parehong magnetic field, ang mga MI ay parallel, at ang MI vector ay ididirekta sa parehong paraan sa lahat ng mga punto. Sa kaso ng isang hindi pantay na magnetic field, halimbawa, isang field sa paligid ng isang conductor na may kasalukuyang, ang magnetic induction vector ay magbabago sa bawat punto sa espasyo sa paligid ng conductor, at ang mga tangent sa vector na ito ay lilikha ng mga concentric na bilog sa paligid ng conductor.

41. Paggalaw ng isang particle sa isang magnetic field. Lorentz force. a) - Kung ang isang particle ay lumilipad papunta sa isang rehiyon ng isang pare-parehong magnetic field, at ang vector V ay patayo sa vector B, pagkatapos ay gumagalaw ito sa isang bilog na radius R=mV/qB, dahil ang Lorentz force Fl=mV^2 Ang /R ay gumaganap ng papel ng isang sentripetal na puwersa. Ang panahon ng rebolusyon ay T=2piR/V=2pim/qB at hindi ito nakadepende sa bilis ng particle (Totoo lang ito para sa 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.

Ang puwersa ng L ay tinutukoy ng kaugnayan: Fl = q V B sina (q ay ang magnitude ng gumagalaw na singil; V ang modulus ng tulin nito; B ang modulus ng magnetic field induction vector; alpha ang anggulo sa pagitan ng vector V at ang vector B) Ang puwersa ng Lorentz ay patayo sa bilis at samakatuwid ay hindi ito gumagana, hindi binabago ang modulus ng bilis ng singil at ang kinetic energy nito. Ngunit ang direksyon ng bilis ay patuloy na nagbabago. Ang puwersa ng Lorentz ay patayo sa mga vectors B at v, at ang direksyon nito ay tinutukoy gamit ang parehong panuntunan ng kaliwang kamay bilang direksyon ng puwersa ng Ampère: kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang magnetic induction component B, patayo sa bilis ng singil, pumapasok sa palad, at ang apat na daliri ay nakadirekta kasama ang paggalaw ng isang positibong singil (laban sa paggalaw ng isang negatibo), pagkatapos ay ang hinlalaki na nakayuko ng 90 degrees ay magpapakita ng direksyon ng puwersa ng Lorentz na kumikilos sa singil F l .

Ano ang ibig sabihin nito?

Sa physics, ang "mechanical work" ay ang gawain ng ilang puwersa (gravity, elasticity, friction, atbp.) sa katawan, bilang isang resulta kung saan ang katawan ay gumagalaw.

Kadalasan ang salitang "mekanikal" ay hindi binabaybay.
Minsan makikita mo ang ekspresyong "nagawa na ng katawan ang gawain", na karaniwang nangangahulugang "nagawa na ng puwersang kumikilos sa katawan ang gawain."

Sa tingin ko - nagtatrabaho ako.

Pupunta ako - nagtatrabaho din ako.

Nasaan ang gawaing mekanikal dito?

Kung ang isang katawan ay gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng isang puwersa, pagkatapos ay ang mekanikal na gawain ay tapos na.

Ang katawan daw ay gumagawa ng trabaho.
Mas tiyak, ito ay magiging ganito: ang gawain ay ginagawa ng puwersa na kumikilos sa katawan.

Ang trabaho ay nagpapakilala sa resulta ng pagkilos ng isang puwersa.

Ang mga puwersang kumikilos sa isang tao ay gumagawa ng mekanikal na gawain sa kanya, at bilang resulta ng pagkilos ng mga puwersang ito, ang tao ay gumagalaw.

Ang trabaho ay isang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng puwersang kumikilos sa katawan at ang landas na tinatahak ng katawan sa ilalim ng pagkilos ng puwersa sa direksyon ng puwersang ito.

A - gawaing mekanikal,
F - lakas,
S - ang layo ng nilakbay.

Tapos na ang trabaho, kung ang 2 kundisyon ay natutugunan nang sabay-sabay: isang puwersa ang kumikilos sa katawan at ito
gumagalaw sa direksyon ng puwersa.

Hindi tapos ang trabaho(i.e. katumbas ng 0) kung:
1. Kumikilos ang puwersa, ngunit hindi gumagalaw ang katawan.

Halimbawa: kumikilos tayo nang may puwersa sa isang bato, ngunit hindi natin ito magagalaw.

2. Ang katawan ay gumagalaw, at ang puwersa ay katumbas ng zero, o ang lahat ng pwersa ay nabayaran (ibig sabihin, ang resulta ng mga puwersang ito ay katumbas ng 0).
Halimbawa: kapag gumagalaw sa pamamagitan ng pagkawalang-kilos, walang gawaing ginagawa.
3. Ang direksyon ng puwersa at direksyon ng paggalaw ng katawan ay magkaparehong patayo.

Halimbawa: kapag ang isang tren ay gumagalaw nang pahalang, ang gravity ay hindi gumagana.

Ang trabaho ay maaaring maging positibo o negatibo.

1. Kung ang direksyon ng puwersa at direksyon ng paggalaw ng katawan ay pareho, positibong gawain ang tapos na.

Halimbawa: ang gravity, na kumikilos sa isang patak ng tubig na bumabagsak, ay positibong gumagana.

2. Kung ang direksyon ng puwersa at paggalaw ng katawan ay magkasalungat, negatibong gawain ang ginagawa.

Halimbawa: negatibong gumagana ang puwersa ng grabidad na kumikilos sa tumataas na lobo.

Kung maraming pwersa ang kumikilos sa isang katawan, kung gayon ang kabuuang gawain ng lahat ng pwersa ay katumbas ng gawain ng nagresultang puwersa.

Mga yunit ng trabaho

Sa karangalan ng Ingles na siyentipiko na si D. Joule, ang yunit ng pagsukat ng trabaho ay tinawag na 1 Joule.

Sa internasyonal na sistema ng mga yunit (SI):
[A] = J = N m
1J = 1N 1m

Ang mekanikal na gawain ay katumbas ng 1 J kung, sa ilalim ng impluwensya ng isang puwersa ng 1 N, ang katawan ay gumagalaw ng 1 m sa direksyon ng puwersang ito.

Kapag lumilipad mula sa hinlalaki ng isang tao patungo sa index
gumagana ang lamok - 0,000,000,000,000,000,000,000,000,001 J.

Ang puso ng tao ay gumaganap ng humigit-kumulang 1 J ng trabaho sa isang pag-urong, na tumutugma sa gawaing ginawa kapag nag-aangat ng isang load na 10 kg sa taas na 1 cm.

MAGTRABAHO, MGA KAIBIGAN!