Công trong vật lý là một giá trị được tìm thấy bằng cách nhân môđun của lực di chuyển cơ thể với quãng đường nó đã di chuyển. Trong bài viết, chúng tôi sẽ xem xét chi tiết các tình huống khi cơ thể di chuyển và bất động. Hãy cùng tìm hiểu công thức tính công và các đơn vị đo lường của nó.
Lực tác động lên cơ thể
Hãy tưởng tượng rằng chúng ta có một sợi dây mà một phần thân được treo trên đó. Từ mặt bên của sợi chỉ, lực đàn hồi của sợi tác dụng lên nó, ký hiệu là F. Cơ thể không chuyển động, giả sử chúng ta đã gắn sợi chỉ vào một giá ba chân. Có cần phải làm gì đó để giữ trạng thái này vô thời hạn không? Không. Mặc dù có một lực tác động vào cơ thể nhưng nó không di chuyển.
Làm việc trong vật lý - nó là gì? Trước khi trả lời câu hỏi này, hãy xem xét tình huống. Giả sử một vật đang chuyển động, nhưng không có lực nào tác động lên nó. Ví dụ, nếu nó là một quả bóng ở xa ngoài không gian, xa tất cả các ngôi sao và thiên hà. Khi đó lực hút của chúng sẽ không đáng kể. Vẽ sơ đồ.
Vật thể đã di chuyển được một quãng đường s, nhưng không có lực tác động (F=0). Có cần thiết khôngthực hiện bất kỳ hành động nào để giữ cho cơ thể chuyển động? Không. Trạng thái này có thể được duy trì vô thời hạn. Đây là chuyển động thẳng ngả đều khi không có lực tác động lên cơ thể.
Lực lượng sản xuất công việc cơ khí
Và bây giờ tình hình đã khác về cơ bản. Chúng tôi sẽ nâng cao cùng một quả bóng. Một lực tác dụng lên nó, nó được tác dụng vào cơ thể từ mặt bên của sợi dây. Chúng ta ký hiệu lượng chuyển động của quả bóng bằng chữ s, và lực - F. Quả bóng có tự bay lên không? Không, cái gì đó phải nâng nó lên. Ví dụ, một động cơ điện phải hoạt động ở một nơi nào đó. Nhưng để nó hoạt động, nước phải rơi từ đập, dẫn đến quay tua-bin mà máy phát điện được kết nối. Thông qua đường sức, năng lượng phải truyền cho động cơ, đồng thời nó phải làm việc và nâng tải. Đó là, chuyển động không thể tự mình thực hiện được.
Các nhà vật lý nói rằng trong hai trường hợp đầu tiên, lực không hoạt động cơ học. Trong trường hợp thứ ba, công việc được thực hiện. Nó được sản xuất bởi cái gì? Lực F. Trong vật lý, công là một đại lượng. Và nếu có, thì nó có thể thay đổi lên xuống. Dễ dàng đoán được rằng nếu tăng lực và dịch chuyển vật trên một quãng đường như nhau thì công của lực này sẽ lớn hơn. Làm thế nào để sức mạnh có thể được tăng lên? Ví dụ, lấy một quả bóng khó gấp đôi. Khi đó công việc sẽ tăng gấp đôi. Do đó, công do một lực thực hiện tỉ lệ với độ lớn của lực. Đây là luật.
Công thức cơ học
Hãy tưởng tượng rằng chúng ta cần nâng cùng một quả bóng không phải là 50 cm, mà là 100 cm.thực hiện công để nâng nó lên nửa quãng đường đầu tiên rồi nâng nó lên nửa quãng đường thứ hai. Mỗi lần sẽ làm một công việc giống nhau nhưng tổng số công việc sẽ nhiều hơn gấp đôi. Điều này có nghĩa là công việc tỷ lệ thuận với quãng đường di chuyển của cơ thể. Do đó, các nhà vật lý đồng ý ký hiệu giá trị của Fs bằng chữ A và gọi nó là công của lực. Biểu thức Fs sẽ tỷ lệ thuận với lực và độ dịch chuyển của cơ thể.
A=Fs là công thức làm việc trong vật lý. A là giá trị mong muốn của lực tác dụng lên vật, và s là đường đi của vật. Tuy nhiên, có những trường hợp khi một lực tác dụng vào cơ thể, nhưng nó không di chuyển. Trong trường hợp thứ ba, cơ thể chuyển động cùng hướng với lực được tác dụng. Do đó, sẽ chính xác hơn nếu nói rằng s là độ dời của cơ thể theo hướng của lực. Hãy hình thành một định nghĩa: công trong vật lý là một giá trị bằng tích của môđun của lực và độ dịch chuyển của cơ thể theo phương của lực.
Đơn vị đo
Hãy xem công thức xác định A=Fs. [A]=Nm=J. N là newton, J là jun. Làm thế nào để hiểu 1 joule là gì? Hãy vẽ một biểu đồ cho thấy một lực làm một công việc của một jun.
Hình thể hiện vị trí ban đầu và vị trí cuối cùng của cơ thể. Người ta chuyển nó đi được quãng đường 1 m thì khi chuyển động, người ta tác dụng một lực bằng một Newton vào vật. A \u003d 1 N1 m \u003d 1 J. Tức là một jun là công được thực hiện bởi một lực của một newton khi một vật chuyển động ở khoảng cách 1 m theo phương của lực.
Một joule là một số lượng công việc nhỏ. Để nâng cao1 kg trọng lượng trên 10 cm, bạn cần thực hiện công việc trong 1 jun. Để nâng nó lên chiều cao một mét, bạn cần thực hiện công việc là 10 jun. Nếu chúng ta nói về công việc của cần cẩu, chúng nâng hàng tấn lên hàng chục mét. Do đó, các đơn vị đo công việc khác cũng được sử dụng: kilojoules, megajoules, … 1 kJ=1000 J, 1 MJ=10 ^ 6 J. Kim đồng hồ treo tường được chuyển động bởi động cơ. Nó hoạt động ít hơn nhiều so với một jun. Nó được đo bằng mili. 1 mJ=0,001 J. Ngoài ra còn có các microjoules. 1 μJ=110 ^ -6 J.
