Poslovne formule: Objašnjenje materijala, primjeri pitanja i rasprava

Formula za rad je W = F x S, gdje je F sila, a S udaljenost koju je objekt prešao. Ovaj se rad također može odrediti pomoću energetske razlike predmeta.

Često u svakodnevnom životu čujemo izraz "napor". Općenito, osoba će se potruditi dobiti ono što želi.

No, očito se napori objašnjavaju i u znanosti, točnije na polju fizike. Stoga, pogledajmo pobliže ono što se s fizičkog gledišta naziva radom.

Napor

Definicija

"U osnovi je napor radnja ili radnja na objektu ili sustavu za promjenu stanja sustava."

Tema posla je nešto što je uobičajeno i često to radimo u svakodnevnom životu.

Na primjer, kad pomičemo kantu napunjenu vodom, trudimo se da se kanta pomakne s prvotnog mjesta.

Poslovna formula

Matematički se rad definira kao umnožak sile koja djeluje na objekt i koliko se on pomaknuo.

W = F. Δ s

Ako ste proučavali integrale, pomicanje udaljenosti uslijed djelovanja sile je graf koji se kontinuirano mijenja. Dakle, jednadžba za poslovnu formulu može se napisati

Informacije:

W = rad (džula)

F = sila (N)

Δs = razlika u udaljenosti (m)

Kao što znamo, sila i udaljenost su vektorske veličine. Rad je produkt točke između sile i udaljenosti, pa moramo pomnožiti iste vektorske komponente. Za više detalja pogledajmo sliku u nastavku.

Na gornjoj slici osoba vuče konop privezan za kutiju silom F i tvori kut θ. Zatim se kutija pomiče s.

S obzirom da je rad umnožak točkica, sila koja se može pomnožiti s udaljenostom je sila na x-osi. Stoga se formula za rad može zapisati kao

W = F cos θ. s

gdje je θ kut između užeta i ravnine kutije.

Općenito, trud koji često spominjemo samo je njegova apsolutna vrijednost. Međutim, rad također može biti pozitivan i negativan ili čak nula.

Za rad će se reći da je negativan ako objekt ili sustav djeluju protiv sile ili lakše kada su sila i njezino pomicanje u suprotnim smjerovima.

U međuvremenu, kada su sila i pomak u istom smjeru, rad će biti pozitivan. Međutim, kada objekt ne podliježe promjeni stanja, njegov rad je nula.

Također pročitajte: Sustav Ustava iz 1945. (cjelovit) prije i poslije izmjena i dopuna

Energija

Prije daljnje rasprave o poslu, prvo moramo znati partnera u naporu, odnosno energiju.

Rad i energija nerazdvojno su jedinstvo. To je zato što je napor oblik energije.

"U osnovi je energija sposobnost obavljanja posla."

Kao što je slučaj kada pomaknemo kantu, potrebna nam je energija kako bi se kanta mogla pomicati.

Energija se također klasificira u dvije vrste, naime potencijalnu energiju i kinetičku energiju.

Potencijalna energija

U osnovi, potencijalna energija je energija koju posjeduje objekt kada se objekt ne kreće ili miruje. Primjer je kada podignemo kantu vode.

Kad se kanta podigne, kako ne bi pala kanta, ruke će nam biti teške. To je zato što kanta ima potencijalnu energiju iako se kanta ne miče.

Općenito, potencijalna energija proizlazi iz utjecaja sile gravitacije. U prethodnom slučaju, kanta se osjećala teškom kad se podigla i već je bila na vrhu.

To je zato što na potencijalnu energiju utječe položaj objekta. Što je objekt veći, njegova je potencijalna energija veća.

Uz to, na potencijalnu energiju utječu i masa i gravitacijsko ubrzanje. Dakle, količinu potencijalne energije možemo zapisati kao

Ep = m. g. h

Informacije:

Ep = potencijalna energija (džula)

m = masa (kg)

g = ubrzanje zbog gravitacije (9,8 m / s2)

h = visina objekta (m)

Uz to, ako na posao utječe samo potencijalna energija. Dakle, količina rada određena je razlikom između potencijalne energije nakon i prije kretanja predmeta.

W = ΔEp

Š = m. g. (h2 - h1)

Informacije:

h2 = visina konačnog objekta (m)

h1 = visina početnog objekta (m)

Kinetička energija

Sljedeći slučaj s potencijalnom energijom je energija koju posjeduju predmeti tijekom kretanja koja se naziva kinetička energija.

Svi predmeti u pokretu moraju imati kinetičku energiju. Količina kinetičke energije proporcionalna je brzini i masi objekta.

Matematički se količina kinetičke energije može zapisati na sljedeći način:

Ek = 1/2 mv 2

Informacije:

Ek = kinetička energija (džula)

m = masa (kg)

v = brzina (m / s)

Ako na objekt utječe samo kinetička energija, tada se rad objekta koji se obavlja može izračunati iz razlike u kinetičkoj energiji.

W = ΔEk

W = 1 / 2.m. (V2 - v1) 2

Informacije:

v2 = konačna brzina (m / s)

v1 = početna brzina (m / s)

Mehanička energija

Postoje stanja u kojima objekt ima dvije vrste energije, naime potencijalnu i kinetičku. To se stanje naziva mehaničkom energijom.

Također pročitajte: Slika kockastih mreža, cjeloviti + primjeri

U osnovi, mehanička energija kombinacija je dviju vrsta energije, naime kinetičke i potencijalne koja djeluje na predmete.

Em = Ep + Ek

Informacije:

Em = mehanička energija (džula)

Prema zakonu o očuvanju energije, energija se ne može stvoriti i uništiti.

To je usko povezano s mehaničkom energijom, gdje se energija može pretvoriti iz potencijalne u kinetičku energiju ili obrnuto. Kao rezultat, ukupna mehanička energija uvijek će biti ista bez obzira na položaj.

Em1 = ​​Em2

Informacije:

Em1 = ​​početna mehanička energija (džula)

Em2 = konačna mehanička energija (džula)

Primjeri radnih i energetskih formula

Slijedi nekoliko primjera pitanja kako bi se razumjeli slučajevi povezani s formulom rada i energije.

Primjer 1

Predmet mase 10 kg kreće se po ravnoj i skliskoj površini bez ikakvog trenja, ako je predmet potisnut silom od 100 N koja tvori kut od 60 ° u vodoravnom smjeru. Količina rada ako je pomak objekta 5 m je

Odgovor

W = F. cos θ. S = 100. cos 60. 5 = 100,0,5,5 = 250 džula

Primjer 2

Blok mase 1.800 grama (g = 10 m / s2) povlači se okomito 4 sekunde. Ako se blok pomiče 2 m visoko, rezultirajuća snaga je

Odgovor

Energija = snaga. vrijeme

Ep = P. t

mg h = P. t

1,8 .10. 2 = P. 4

36 = P. 4

P = 36/4 = 9 vata

Primjer 3

Dijete čija je masa 40 kg nalazi se na 3. katu zgrade na visini od 15 m od tla. Izračunajte potencijalnu energiju djeteta ako je dijete sada na 5. katu i udaljeno je 25 m od tla!

Odgovor

m = 40 kg

v = 25 m

g = 10 m / s²

Ep = mxgxh

Ep = (40) (10) (25) = 10000 džula

Primjer 4

Predmet mase 10 kg kreće se brzinom od 20 m / s. Zanemarivanjem postojeće sile trenja na predmetima. Odredite promjenu u kinetičkoj energiji ako brzina objekta postane 30 m / s!

Odgovor
m = 10 kg
v1 = 20 m / s
v2 = 30 m / s
Δ Ek = Ek2-Ek1
Δ Ek = ½ m (v2² - v1²)
Δ Ek = ½ (10) (900-400) = 2500 j

Primjer 5

Predmet mase 2 kg slobodno je pao s vrha višespratnice koja je bila visoka 100 m. Ako se zanemari trenje sa zrakom i g = 10 ms-2, tada je djelo gravitacije do visine od 20 m od tla

Odgovor
W = mgΔ
Š = 2 x 10 x (100 - 20)
Š = 1600 džula

Stoga rasprava o formuli za napor i energiju, nadam se da može biti korisna za vas.