Coeficientul de performanță arată raportul dintre munca utilă, care este efectuată de un mecanism sau dispozitiv, cu cheltuitul. Adesea, cantitatea de energie pe care dispozitivul o consumă pentru a face treaba este luată pentru munca depusă.

Veți avea nevoie

1. - masina;
2. - termometru;
3. - calculator.

Manual de instrucțiuni

1. Pentru a calcula coeficientul util acţiuni  (Eficiență) împărțiți lucrarea utilă Ap de munca petrecută de Az și înmulțiți rezultatul cu 100% (Eficiență \u003d Ap / Az ∙ 100%). Rezultatul este procentual.
2. Atunci când calculați eficiența unui motor de căldură, considerați munca mecanică efectuată de mecanism ca o lucrare utilă. Pentru munca depusă, luați cantitatea de căldură generată de combustibilul ars, care este sursa de energie pentru motor.
3. Un exemplu. Forța medie de tracțiune a motorului unei mașini este de 882 N. Consuma 7 kg benzină la 100 de kilometri. Determinați eficiența motorului său. Găsiți mai întâi munca utilă. Este egală cu produsul forței F cu distanța S, depășită de corpul sub influența sa An \u003d F ∙ S. Determinați cantitatea de căldură care va fi eliberată la arderea a 7 kg de benzină, aceasta va fi lucrarea cheltuită Az \u003d Q \u003d q ∙ m, unde q este căldura specifică de ardere a combustibilului, pentru benzină este 42 ∙ 10 ^ 6 J / kg, iar m este masa acest combustibil. Eficiența motorului va fi egală cu eficiența \u003d (F ∙ S) / (q ∙ m) ∙ 100% \u003d (882 ∙ 100000) / (42 ∙ 10 ^ 6 ∙ 7) ∙ 100% \u003d 30%.
4. În general, pentru a găsi eficiența oricărui motor de căldură (motor cu combustie internă, motor cu aburi, turbină etc.), unde lucrul se realizează prin gaz, are un coeficient util acţiuni  egală cu diferența de căldură dată de încălzitorul Q1 și primit de frigiderul Q2, găsiți diferența de căldură a încălzitorului și a frigiderului și împărțiți la încălzitor încălzirea eficiența \u003d (Q1-Q2) / Q1. Aici, eficiența este măsurată în unități fracționale de la 0 la 1, pentru a traduce rezultatul în procente, înmulțiți-l cu 100.
5. Pentru a obține eficiența unui motor de căldură ideal (mașină Carnot), găsiți raportul dintre diferența de temperatură dintre încălzitorul T1 și frigiderul T2 și temperatura eficienței încălzitorului ((T1-T2) / T1. Aceasta este eficiența maximă posibilă pentru un tip specific de motor termic, cu temperaturi prestabilite ale încălzitorului și frigiderului.
6. Pentru un motor electric, găsiți munca cheltuită ca produs al puterii și timpul necesar pentru a-l finaliza. De exemplu, dacă un motor electric cu macara cu o putere de 3,2 kW ridică o sarcină de 800 kg la o înălțime de 3,6 m în 10 s, atunci eficiența sa este egală cu raportul de lucru net Ap \u003d m ∙ g ∙ h, unde m este masa sarcinii, g≈10 m / s² accelerația gravitației, h este înălțimea cu care s-a ridicat sarcina, iar lucrarea s-a efectuat Az \u003d P ∙ t, unde P este puterea motorului, t este timpul funcționării sale. Obțineți formula pentru determinarea eficienței \u003d Ap / Az ∙ 100% \u003d (m ∙ g ∙ h) / (Р ∙ t) ∙ 100% \u003d% \u003d (800 ∙ 10 ∙ 3,6) / (3200 ∙ 10) ∙ 100% \u003d 90%.

Care este formula de lucru utilă?

Folosind unul sau alt mecanism, efectuăm o muncă care o depășește întotdeauna pe cea necesară pentru atingerea obiectivului. În conformitate cu această distincție între lucrarea completă sau cheltuită Az și lucrul util Ap. Dacă, de exemplu, obiectivul nostru este să ridicăm o sarcină de masă m la o înălțime H, atunci munca utilă este una care este cauzată numai de depășirea forței gravitației care acționează asupra sarcinii. Cu o ridicare uniformă a sarcinii, atunci când forța aplicată de noi este egală cu forța de gravitație a sarcinii, această lucrare poate fi găsită după cum urmează:
  An \u003d FH \u003d mgH

Care este munca în formula de definire a fizicii. nn

Victor Chernobrovin

În fizică, „munca mecanică” este munca unei anumite forțe (gravitație, elasticitate, frecare etc.) asupra unui corp, ca urmare a căreia corpul se mișcă. Uneori puteți găsi expresia „corpul a făcut lucrarea”, ceea ce înseamnă practic „forța care acționează asupra corpului a făcut lucrarea”.

Evgeny Makarov

Munca este o cantitate fizică egală numeric cu produsul unei forțe și deplasarea acesteia în direcția de acțiune a forței și aceeași forță.
  În consecință, formula A \u003d F * s. Dacă mișcarea în direcție nu coincide cu direcția forței, atunci cosinusul unghiului apare.

Aysha allakulova

roman vrabie

Munca este un proces care necesită aplicarea eforturilor mentale sau fizice, care are ca scop obținerea unui anumit rezultat. De regulă, munca este cea care determină statutul social al unei persoane. Și este, de fapt, principalul motor al progresului în societate. Munca, ca fenomen, este inerentă numai organismelor vii și, mai ales, omului.

Mecanicul

Munca mecanică este o cantitate fizică, care este o măsură cantitativă scalară a acțiunii unei forțe sau a unei forțe asupra unui corp sau sistem, în funcție de valoarea numerică, direcția forței (forțelor) și mișcarea punctului (punctelor), corpului sau sistemului.

Ajutați să înțelegeți formula !!

sema

în fiecare caz, considerăm energie utilă diferită, dar, de obicei, este interesul pentru munca sau căldura care ne-a interesat (de exemplu, munca gazului pentru a mișca pistonul), iar energia cheltuită este energia pe care am trădat-o pentru ca totul să funcționeze (de exemplu, energia eliberată în timpul arderii lemnului de foc sub un cilindru cu un piston, în interiorul căruia se află un gaz, care, extinzându-se, a lucrat pe care l-am considerat util)
  Ei bine, cumva ar trebui să fie așa

Luăm de exemplu o locomotivă cu aburi.
  Pentru ca o locomotivă să poată parcurge x km, trebuie cheltuite y tone de cărbune. În timpul arderii cărbunelui, numai Q1 de căldură va fi eliberată, dar nu toată căldura va fi transformată în muncă utilă (acest lucru este imposibil conform legilor termodinamicii). O muncă utilă în acest caz este mișcarea unei locomotive cu aburi.
  Lăsați forța de rezistență F să acționeze motorul în timp ce conduceți (apare datorită frecării în mecanisme și datorită altor factori).
  Deci, parcurgând x km, motorul va efectua lucrarea Q2 \u003d x * F
  În acest fel
  Q1 - energie cheltuită
  Q2 - lucru util

Delta Q \u003d (Q1 - Q2) - energia cheltuită la depășirea frecării, la încălzirea aerului din jur etc.

Asistență tehnică

EFICIENȚĂ - MUNCĂ utilă cheltuită.
  De exemplu, eficiența \u003d 60%, 60 de joule din combustia substanței se duc la încălzire. Aceasta este o muncă utilă.
  Ne interesează cheltuielile, adică câtă căldură a fost eliberată dacă 60 de joule au intrat în încălzire.
  Vom scrie.

Eficiență \u003d Apol / Azatra
  0,6 \u003d 60 / Azatra
  Azatra \u003d 60 / 0,6 \u003d 100J

După cum vedeți, dacă o substanță arde la o astfel de eficiență și 100 J sunt emise în timpul arderii (lucrul cheltuit), doar 60% au mers la încălzire, adică 60 J (lucru util). Restul căldurii s-a disipat.

Prokhorov Anton

Trebuie să înțelegem în sensul literal: dacă vorbim despre energie termică, atunci considerăm că energia cheltuită este energia pe care o oferă combustibilul și considerăm utilă acea energie pe care am putut să o folosim pentru a ne atinge obiectivul, de exemplu, ce fel de energie a primit o tigaie de apă.
  Energia utilă este întotdeauna mai mică decât cea cheltuită!

Futynehf

Coeficientul de eficiență degenerează ca procent, caracterizează procentul care a mers la munca utilă a tuturor cheltuielilor. Simplu energie cheltuită este energie utilă + energie de pierdere de căldură în sistem (dacă vorbim de căldură etc.) de frecare. încălziți cu gaze de evacuare dacă vă referiți la o mașină

Formula de eficiență? Lucrarea este utilă și completă?

Gruparea orbitalelor

Coeficient de performanță
  Coeficient de performanță
(eficiență), o caracteristică a eficacității unui sistem (dispozitiv, mașină) în raport cu conversia sau transmisia de energie; este determinată de raportul dintre energia utilă folosită și cantitatea totală de energie primită de sistem; de obicei notat cu h \u003d W total / W total.
  În motoarele electrice, eficiența este raportul dintre munca mecanică efectuată (utilă) și energia electrică primită de la sursă; la motoarele de căldură - raportul dintre munca mecanică utilă și cantitatea de căldură cheltuită; în transformatoarele electrice, raportul dintre energia electromagnetică primită în înfășurarea secundară la energia consumată de înfășurarea primară. Pentru a calcula eficiența, diferite tipuri de energie și de lucru mecanic sunt exprimate în aceleași unități pe baza echivalentului mecanic al căldurii și al altor raporturi similare. Datorită generalității sale, conceptul de eficiență permite compararea și evaluarea dintr-un singur punct de vedere a unor sisteme diferite precum reactoare nucleare, generatoare electrice și motoare, centrale termice, dispozitive cu semiconductor, obiecte biologice etc.
  http://ru.wikipedia.org/wiki/Работа_силы
  Încărcarea fluieră este un termen care este utilizat în atâtea domenii ale științei și tehnologiei.
  Adesea, parametrul „eficiență” este introdus ca raportul dintre „greutatea” sarcinii utile și „greutatea” totală a sistemului. În acest caz, „greutatea” poate fi măsurată atât în \u200b\u200bkilograme / tone, cât și biți (atunci când se transmit pachete prin rețea), sau minute / ore (atunci când se calculează eficiența timpului procesorului) sau în alte unități.
  http://ru.wikipedia.org/wiki/Полезная_нагрузка

Ce este munca utilă și ce se cheltuiește?

Vladimir Popov

Folosind unul sau alt mecanism, efectuăm o muncă care o depășește întotdeauna pe cea necesară pentru atingerea obiectivului. În concordanță cu aceasta, distinge opera completă sau cheltuită Az și lucrul util Ap. Dacă, de exemplu, obiectivul nostru este să ridicăm o sarcină de masă w la o înălțime H, atunci munca utilă este una care este cauzată doar de depășirea forței gravitației care acționează asupra sarcinii. Cu o ridicare uniformă a sarcinii, atunci când forța aplicată de noi este egală cu forța de gravitație a sarcinii, această lucrare poate fi găsită după cum urmează:

Dacă folosim un bloc sau un alt mecanism pentru a ridica sarcina, atunci, pe lângă gravitatea sarcinii, trebuie să depășim și gravitatea părților mecanismului, precum și forța de frecare care acționează în mecanism. De exemplu, folosind un bloc mobil, vom fi nevoiți să lucrăm suplimentar la ridicarea blocului însuși cu un cablu și să depășim frecarea în axa blocului. În plus, câștigând în forță, pierdem mereu pe drum (mai multe pe acest aspect mai jos), ceea ce afectează și munca. Toate acestea conduc la faptul că munca noastră este mai utilă:
  Az\u003e Ap.
  Munca utilă constituie întotdeauna doar o fracțiune din munca totală pe care o persoană o îndeplinește folosind mecanismul.
  O cantitate fizică care arată proporția de muncă utilă din toată munca prestată se numește eficiența mecanismului.

magnific

Eficiența (coeficientul de performanță) arată ce proporție din toată munca cheltuită este o muncă utilă.
  Pentru a găsi eficiența, este necesar să găsiți raportul dintre munca utilă și cea cheltuită:

Coeficientul de performanță arată raportul dintre munca utilă, care este efectuată de un mecanism sau dispozitiv, cu cheltuitul. Adesea, cantitatea de energie pe care dispozitivul o consumă pentru a face treaba este luată pentru munca depusă.

Veți avea nevoie

1. - masina;
2. - termometru;
3. - calculator.

Manual de instrucțiuni

1. Pentru a calcula coeficientul util acţiuni  (Eficiență) împărțiți lucrarea utilă Ap de munca petrecută de Az și înmulțiți rezultatul cu 100% (Eficiență \u003d Ap / Az ∙ 100%). Rezultatul este procentual.
2. Atunci când calculați eficiența unui motor de căldură, considerați munca mecanică efectuată de mecanism ca o lucrare utilă. Pentru munca depusă, luați cantitatea de căldură generată de combustibilul ars, care este sursa de energie pentru motor.
3. Un exemplu. Forța medie de tracțiune a motorului unei mașini este de 882 N. Consuma 7 kg benzină la 100 de kilometri. Determinați eficiența motorului său. Găsiți mai întâi munca utilă. Este egală cu produsul forței F cu distanța S, depășită de corpul sub influența sa An \u003d F ∙ S. Determinați cantitatea de căldură care va fi eliberată la arderea a 7 kg de benzină, aceasta va fi lucrarea cheltuită Az \u003d Q \u003d q ∙ m, unde q este căldura specifică de ardere a combustibilului, pentru benzină este 42 ∙ 10 ^ 6 J / kg, iar m este masa acest combustibil. Eficiența motorului va fi egală cu eficiența \u003d (F ∙ S) / (q ∙ m) ∙ 100% \u003d (882 ∙ 100000) / (42 ∙ 10 ^ 6 ∙ 7) ∙ 100% \u003d 30%.
4. În general, pentru a găsi eficiența oricărui motor de căldură (motor cu combustie internă, motor cu aburi, turbină etc.), unde lucrul se realizează prin gaz, are un coeficient util acţiuni  egală cu diferența de căldură dată de încălzitorul Q1 și primit de frigiderul Q2, găsiți diferența de căldură a încălzitorului și a frigiderului și împărțiți la încălzitor încălzirea eficiența \u003d (Q1-Q2) / Q1. Aici, eficiența este măsurată în unități fracționale de la 0 la 1, pentru a traduce rezultatul în procente, înmulțiți-l cu 100.
5. Pentru a obține eficiența unui motor de căldură ideal (mașină Carnot), găsiți raportul dintre diferența de temperatură dintre încălzitorul T1 și frigiderul T2 și temperatura eficienței încălzitorului ((T1-T2) / T1. Aceasta este eficiența maximă posibilă pentru un tip specific de motor termic, cu temperaturi prestabilite ale încălzitorului și frigiderului.
6. Pentru un motor electric, găsiți munca cheltuită ca produs al puterii și timpul necesar pentru a-l finaliza. De exemplu, dacă un motor electric cu macara cu o putere de 3,2 kW ridică o sarcină de 800 kg la o înălțime de 3,6 m în 10 s, atunci eficiența sa este egală cu raportul de lucru net Ap \u003d m ∙ g ∙ h, unde m este masa sarcinii, g≈10 m / s² accelerația gravitației, h este înălțimea cu care s-a ridicat sarcina, iar lucrarea s-a efectuat Az \u003d P ∙ t, unde P este puterea motorului, t este timpul funcționării sale. Obțineți formula pentru determinarea eficienței \u003d Ap / Az ∙ 100% \u003d (m ∙ g ∙ h) / (Р ∙ t) ∙ 100% \u003d% \u003d (800 ∙ 10 ∙ 3,6) / (3200 ∙ 10) ∙ 100% \u003d 90%.

Care este formula de lucru utilă?

Folosind unul sau alt mecanism, efectuăm o muncă care o depășește întotdeauna pe cea necesară pentru atingerea obiectivului. În conformitate cu această distincție între lucrarea completă sau cheltuită Az și lucrul util Ap. Dacă, de exemplu, obiectivul nostru este să ridicăm o sarcină de masă m la o înălțime H, atunci munca utilă este una care este cauzată numai de depășirea forței gravitației care acționează asupra sarcinii. Cu o ridicare uniformă a sarcinii, atunci când forța aplicată de noi este egală cu forța de gravitație a sarcinii, această lucrare poate fi găsită după cum urmează:
  An \u003d FH \u003d mgH
  Munca utilă constituie întotdeauna doar o fracțiune din munca totală pe care o persoană o îndeplinește folosind mecanismul.

O cantitate fizică care arată proporția de muncă utilă din toată munca prestată se numește eficiența mecanismului.

Care este munca în formula de definire a fizicii. nn

Ajută la descifrarea formulei în fizică

Eficiența motoarelor termice.Fizica (formule, definiții, exemple) scrie! fizica (formule, definitii, exemple) scrie!

Munca mecanică este energia caracteristică mișcării corpurilor fizice, care are o formă scalară. Este egală cu modulul forței care acționează asupra corpului, înmulțit de modulul de deplasare cauzat de această forță și de cosinusul unghiului dintre ele.

Formula 1 - Lucrări mecanice.

F - Forța care acționează asupra corpului.

s - Mișcarea corpului.

cosa - Cosinusul unghiului dintre forță și deplasare.

Această formulă are o viziune generală. Dacă unghiul dintre forța aplicată și deplasarea este zero, atunci cosinusul este 1. În consecință, munca va fi egală doar cu produsul forței și deplasării. Pur și simplu, dacă corpul se mișcă în direcția de aplicare a forței, atunci munca mecanică este egală cu produsul forței și deplasării.

Al doilea caz special este atunci când unghiul dintre forța care acționează asupra corpului și mișcarea acestuia este de 90 de grade. În acest caz, cosinusul de 90 de grade este zero, respectiv munca va fi zero. Într-adevăr, ceea ce facem este să exercităm forța într-o singură direcție, iar corpul se mișcă perpendicular pe acesta. Adică, în mod clar, corpul nu se mișcă sub influența forței noastre. Astfel, munca forței noastre de a mișca corpul este zero.

  Figura 1 - Lucrul forțelor la mișcarea corpului.

Dacă mai multe forțe acționează asupra corpului, atunci se calculează forța totală care acționează asupra corpului. Și apoi este înlocuit în formulă ca unică forță. Un corp sub acțiunea forței se poate deplasa nu numai rectiliniu, ci și de-a lungul unei traiectorii arbitrare. În acest caz, lucrarea este calculată pentru o mică zonă de mișcare, care poate fi considerată drept și apoi rezumată pe întreaga cale.

Munca poate fi pozitivă sau negativă. Adică dacă deplasarea și forța coincid în direcție, atunci munca este pozitivă. Și dacă forța este aplicată într-o direcție, iar corpul se mișcă în cealaltă, atunci munca va fi negativă. Un exemplu de lucru negativ este munca de frecare. Deoarece forța de frecare este direcționată opus mișcării. Imaginați-vă un corp care se mișcă într-un avion. Forța aplicată corpului îl împinge într-o anumită direcție. Această forță face o treabă pozitivă de mișcare a corpului. Dar, în același timp, forța de frecare funcționează negativ. Inhibă mișcarea corpului și este îndreptată spre mișcarea acestuia.

Figura 2 - Forța mișcării și frecarea.

Munca în mecanică se măsoară în joule. Un Joule este munca depusă de forța unui Newton atunci când mișcați corpul cu un metru. Pe lângă direcția de mișcare a corpului, magnitudinea forței aplicate se poate schimba și ea. De exemplu, atunci când un arc este comprimat, forța aplicată acestuia va crește proporțional cu distanța parcursă. În acest caz, lucrarea este calculată după formulă.

Formula 2 - Lucrări de compresiune de primăvară.

k este rigiditatea arcului.

x este coordonata mișcării.

Caracteristicile energetice ale mișcării sunt introduse pe baza conceptului de muncă mecanică sau de forță.

   Definiția 1

Lucrarea A, efectuată cu forța constantă F →, este o cantitate fizică egală cu produsul modulelor de forță și deplasare, înmulțit de cosinusul unghiului α situat între vectorii de forță F → și deplasarea s →.

Această definiție este considerată în figura 1. 18. 1.

Formula de lucru este scrisă ca:

A \u003d F s cos α.

Munca este o cantitate scalară. Acest lucru face posibil să fie pozitiv la (0 ° ≤ α< 90 °) , отрицательной при (90 ° < α ≤ 180 °) . Когда задается прямой угол α , тогда совершаемая сила равняется нулю. Единицы измерения работы по системе СИ - джоули (Д ж) .

Joliul este egal cu lucrarea efectuată de o forță de 1 N pentru a se deplasa 1 m în direcția forței.

Figura 1 18. 1. Munca de forță F →: A \u003d F s cos α \u003d F s s

Când proiectați F s → forța F → pe direcția de mișcare s → forța nu rămâne constantă și calculul lucrului pentru deplasări mici Δ s i rezumată și produsă după formula:

A \u003d ∑ ∆ A i \u003d ∑ F s i ∆ s i.

Această cantitate de muncă este calculată de la limită (Δ s i → 0), apoi intră în integrală.

Imaginea grafică a lucrării este determinată din zona figurii curbiline situată sub graficul F s (x) din figura 1. 18. 2.

Figura 1 18. 2. Definiția grafică a lucrării Δ A i \u003d F s i Δ s i.

Un exemplu de forță care depinde de coordonate este forța de primăvară, care se supune legii lui Hooke. Pentru a întinde arcul, este necesară aplicarea unei forțe F →, al cărei modul este proporțional cu alungirea arcului. Acest lucru poate fi văzut în figura 1. 18. 3.

Figura 1 18. 3. Primăvara întinsă. Direcția forței exterioare F → coincide cu direcția de mișcare s →. F s \u003d k x, unde k denotă rigiditatea arcului.

F → у п р \u003d - F →

Dependența modulului forței externe de coordonatele x poate fi reprezentată pe un grafic folosind o linie dreaptă.

Figura 1 18. 4. Dependența modulului forței externe de coordonate în timpul tensiunii de primăvară.

Din figura de mai sus, este posibilă găsirea de lucru la forța externă a capătului liber drept al arcului, folosind zona triunghiului. Formula va lua forma

Această formulă este aplicabilă pentru a exprima munca executată de o forță externă la comprimarea unui arc. Ambele cazuri arată că forța elastică F → у р р este egală cu munca forței exterioare F →, dar cu semnul opus.

Definiția 2

Dacă mai multe forțe acționează asupra corpului, atunci formula pentru munca generală va arăta ca suma tuturor lucrărilor efectuate pe acesta. Când corpul se mișcă progresiv, punctele de aplicare a forțelor se mișcă identic, adică munca generală a tuturor forțelor va fi egală cu munca rezultantului forțelor aplicate.

Figura 1 18. 5. Modelul de lucru mecanic.

Determinarea puterii

   Definiția 3

putere  numită munca de forță efectuată pe unitatea de timp.

Înregistrarea cantității fizice de putere, notată de N, are forma relației muncii A cu intervalul de timp t al lucrării efectuate, adică:

Definiția 4

Sistemul C I folosește ca unitate de putere un watt (Vt), care este egal cu puterea unei forțe care execută lucrări de 1 D într-un timp de 1 s.

Dacă observați o eroare în text, selectați-l și apăsați Ctrl + Enter

Lucrări mecanice. Unități de muncă.

În viața de zi cu zi, ne referim la orice lucru sub termenul „muncă”.

În fizică, conceptul muncă  oarecum diferit. Aceasta este o anumită cantitate fizică, ceea ce înseamnă că poate fi măsurată. În fizică, este studiat în primul rând lucru mecanic .

Luați în considerare exemple de lucru mecanic.

Trenul se deplasează sub influența forței de tracțiune a unei locomotive electrice, în timp ce se execută lucrări mecanice. Când este tras dintr-o armă, forța de presiune a gazelor pulbere face treaba - deplasează glonțul de-a lungul butoiului, în timp ce viteza glonțului crește.

Aceste exemple arată că munca mecanică se efectuează atunci când corpul se mișcă sub acțiunea forței. Munca mecanică se face și atunci când forța care acționează asupra corpului (de exemplu, forța de frecare) își reduce viteza.

Dorind să mișcăm dulapul, apăsăm tare pe el, dar dacă nu intră în mișcare, nu efectuăm lucrări mecanice. Vă puteți imagina cazul când corpul se mișcă fără participarea forțelor (prin inerție), în acest caz, munca mecanică nu este, de asemenea, efectuată.

Astfel, munca mecanică se face numai atunci când forța acționează asupra corpului și se mișcă .

Este ușor de înțeles că cu cât forța care acționează asupra corpului este mai lungă și mai lungă calea pe care corpul o parcurge sub influența acestei forțe, cu atât munca depusă este mai mare.

Munca mecanică este direct proporțională cu forța aplicată și direct proporțională cu distanța parcursă .

Prin urmare, au convenit să măsoare lucrările mecanice în funcție de produsul forței pe calea parcursă pe această direcție a acestei forțe:

muncă \u003d forță × mod

unde A  - munca F  - putere și s  - distanța parcursă.

Unitatea de lucru este lucrarea executată cu forța în 1H, pe o cale egală cu 1 m.

Unitatea de lucru - joule (J. ) poartă numele omului de știință englez Joule. În acest fel

1 J \u003d 1N · m.

De asemenea, folosit kilojouli (kJ) .

1 kJ \u003d 1000 J.

formulă A \u003d Fs  aplicabil atunci când forța F  constantă și coincide cu direcția de mișcare a corpului.

Dacă direcția forței coincide cu direcția de mișcare a corpului, atunci această forță face o treabă pozitivă.

Dacă mișcarea corpului are loc în direcția opusă direcției forței aplicate, de exemplu, forța de frecare glisantă, atunci această forță face o treabă negativă.

Dacă direcția forței care acționează asupra corpului este perpendiculară pe direcția de mișcare, atunci această forță nu funcționează, munca este zero:

În viitor, vorbind despre o muncă mecanică, o vom numi pe scurt un singur cuvânt - muncă.

exemplu. Calculați lucrările efectuate la ridicarea unei plăci de granit cu un volum de 0,5 m3 până la o înălțime de 20 m. Densitatea granitului este de 2500 kg / m 3.

Dano:

ρ \u003d 2500 kg / m 3

decizie:

unde F este forța care trebuie aplicată pentru a ridica uniform placa în sus. Această forță moduloasă este egală cu forța de tracțiune F care acționează pe placă, adică tensiunea F \u003d F. Și gravitația poate fi determinată de masa plăcii: F pull \u003d gm. Calculăm masa plăcii, cunoscând volumul și densitatea granitului: m \u003d ρV; s \u003d h, adică calea este egală cu înălțimea ascensorului.

Deci, m \u003d 2500 kg / m3 · 0,5 m3 \u003d 1250 kg.

F \u003d 9,8 N / kg1250 kg ≈ 12,250 N.

A \u003d 12.250 N20 m \u003d 245.000 J \u003d 245 kJ.

Răspunsul: A \u003d 245 kJ.

Rychagi.Moschnost.Energiya

Diferite motoare necesită timpuri diferite pentru a finaliza aceeași lucrare. De exemplu, o macara dintr-un șantier în câteva minute ridică sute de cărămizi la ultimul etaj al unei clădiri. Dacă un muncitor trăgea aceste cărămizi, atunci ar fi nevoie de câteva ore pentru a face acest lucru. Un alt exemplu. Un cal poate arat un hectar de pământ în 10-12 ore, un tractor cu un plug multiplu ( acțiune  - parte a plugului, tăierea fundului pământului și transferul acesteia în groapa de gunoi; multi-part - multe pluguri), această lucrare va fi efectuată timp de 40-50 de minute.

Este clar că macaraua face același lucru mai repede decât lucrătorul, iar tractorul mai repede decât calul. Viteza lucrării se caracterizează printr-o valoare specială numită putere.

Puterea este egală cu raportul dintre munca și timpul în care a fost finalizată.

Pentru a calcula puterea, este necesar să împărțiți munca în perioada în care această lucrare este finalizată.  putere \u003d muncă / timp.

unde N  - putere A  - munca t  - timpul lucrului efectuat.

Putere - o valoare constantă, atunci când se realizează aceeași lucrare pentru fiecare secundă, în alte cazuri raportul A / t  determină puterea medie:

Navg \u003d A / t . Pentru o unitate de putere, au luat o astfel de putere la care munca în J. este executată în 1 s.

Această unitate se numește watt ( W) în onoarea unui alt savant englez Watt.

1 watt \u003d 1 joule / 1 secundă, sau 1 W \u003d 1 J / s.

Watt (joule pe secundă) - W (1 J / s).

În tehnologie, unități mai mari de putere sunt utilizate pe scară largă - kilowatt (kW), megawatt (MW) .

1 MW \u003d 1.000.000 W

1 kW \u003d 1000 W

1 mW \u003d 0,001 W

1 W \u003d 0,000001 MW

1 W \u003d 0,001 kW

1 W \u003d 1000 mW

exemplu. Găsiți puterea debitului de apă care curge prin baraj dacă înălțimea căderii de apă este de 25 m și debitul său este de 120 m3 pe minut.

Dano:

ρ \u003d 1000 kg / m3

decizie:

Masa apei care cade: m \u003d ρV,

m \u003d 1000 kg / m3 · 120 m3 \u003d 120 000 kg (12 · 104 kg).

Gravitatea acționând asupra apei:

F \u003d 9,8 m / s2 · 120 000 kg ≈ 1 200 000 N (12 · 105 N)

Lucrări efectuate pe minut:

A - 1 200 000 N · 25 m \u003d 30 000 000 J (3 · 107 J).

Debit de putere: N \u003d A / t,

N \u003d 30.000.000 J / 60 s \u003d 500.000 W \u003d 0.5 MW.

Răspunsul: N \u003d 0,5 MW.

Diferite motoare au capacități cuprinse între sute și zecimi de kilowatt (aparat de ras electric, motor pentru mașini de cusut) până la sute de mii de kilowati (turbine cu apă și cu aburi).

Tabelul 5.

Puterea unor motoare, kW.

Pe fiecare motor există o placă (pașaportul motorului), pe care sunt indicate câteva date despre motor, inclusiv puterea acestuia.

Energia umană în condiții normale de funcționare este în medie de 70-80 wați. Saltând, alergând pe scări, o persoană poate dezvolta o putere de până la 730 de wați, iar în unele cazuri chiar mai mult.

Din formula N \u003d A / t rezultă că

Pentru a calcula lucrarea, trebuie să multiplicați puterea cu timpul în care a fost efectuată această lucrare.

Un exemplu. Motorul ventilatorului interior are o putere de 35 wați. Ce muncă face în 10 minute?

Notăm starea problemei și o rezolvăm.

Dano:

decizie:

A \u003d 35 W * 600 s \u003d 21 000 W * s \u003d 21 000 J \u003d 21 kJ.

Răspunsul A  \u003d 21 kJ.

Mecanisme simple.

Din vremuri imemoriale, oamenii folosesc diferite dispozitive pentru a efectua lucrări mecanice.

Toată lumea știe că un obiect greu (piatră, dulap, mașină-unealtă), care nu poate fi mișcat manual, poate fi mutat folosind un baston destul de lung - o pârghie.

În acest moment, se crede că cu ajutorul unor pârghii în urmă cu trei mii de ani, în timpul construcției piramidelor din Egiptul antic, plăci grele de piatră au fost mutate și ridicate la o înălțime mare.

În multe cazuri, în loc să ridice o sarcină grea la o anumită înălțime, ea poate fi rulată sau trasă la aceeași înălțime pe un plan înclinat sau ridicată folosind blocuri.

Dispozitivele utilizate pentru a converti puterea sunt numite mecanisme .

Mecanismele simple includ: pârghiile și soiurile sale - bloc, poartă; plan inclinat și soiurile sale - pană, șurub. În cele mai multe cazuri, mecanisme simple sunt utilizate pentru a obține un câștig în forță, adică pentru a crește forța care acționează asupra corpului de mai multe ori.

Mecanisme simple există atât în \u200b\u200bgospodărie, cât și în toate mașinile complexe din fabrică și fabrică, care taie, răsucește și ștampile foi mari de oțel sau atrage cele mai subțiri fire din care sunt fabricate apoi țesăturile. Aceleași mecanisme pot fi întâlnite și în mașinile automate complexe moderne, în mașinile de imprimare și calcul.

Maneta. Echilibrul de putere pe manetă.

Luați în considerare cel mai simplu și mai obișnuit mecanism - pârghia.

Maneta este un corp solid care se poate roti în jurul unui suport fix.

Cifrele arată cum un muncitor folosește o bară pentru a ridica o sarcină ca pârghie. În primul caz, muncitorul cu forța F  face clic pe capătul barei de apelare B, în a doua - ridică capătul B.

Muncitorul trebuie să depășească greutatea încărcăturii P  - forța direcționată vertical în jos. Pentru a face acest lucru, el întoarce bara în jurul unei axe care trece printr-o singură staționar  punctul de resturi - punctul de sprijin oh. putere Fcu care muncitorul acționează asupra pârghiei, cu mai puțin forță Pastfel muncitorul devine câștig de putere. Cu ajutorul manetei, este posibil să ridicați o sarcină atât de grea care nu poate fi ridicată de unul singur.

Figura prezintă o pârghie a cărei axă de rotație oh  (fulcrum) este situat între punctele de aplicare a forțelor A  și . O altă ilustrație arată o diagramă a acestei pârghii. Ambele forțe F1 și F2, acționând asupra pârghiei, sunt direcționate într-o direcție.

Cea mai scurtă distanță dintre fulcru și linia dreaptă de-a lungul căreia forța acționează asupra pârghiei se numește umărul forței.

Pentru a găsi umărul de forță, este necesar să coborâți perpendiculara din fulcru pe linia de acțiune a forței.

Lungimea acestei perpendiculare va fi umărul unei forțe date. Figura arată că OA  - rezistența la umăr F1; OB  - rezistența la umăr F2. Forțele care acționează asupra pârghiei o pot roti în jurul axei în două direcții: în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic. Deci forța F1 roteste maneta in sens orar, iar forta F2 o rotește în sens invers acelor de ceasornic.

Condiția în care pârghia este în echilibru sub acțiunea forțelor aplicate acesteia poate fi stabilită experimental. Trebuie amintit că rezultatul forței depinde nu numai de valoarea sa numerică (modulul), ci și de punctul în care este aplicat corpului sau de modul în care este direcționat.

Greutățile diferite sunt suspendate pe manetă (vezi fig.) De ambele părți ale fulcrumului, astfel încât de fiecare dată maneta să rămână în echilibru. Forțele care acționează asupra pârghiei sunt egale cu greutățile acestor sarcini. Pentru fiecare caz, se măsoară modulele forțelor și ale umerilor lor. Din experiența descrisă în figura 154, se poate observa că forța 2 H  soldul forței 4 H. Mai mult, după cum se poate observa din figură, un umăr cu o putere mai mică este de 2 ori mai mare decât un umăr cu o rezistență mai mare.

Pe baza unor astfel de experimente, a fost stabilită starea (regula) echilibrului pârghiei.

Maneta este în echilibru atunci când forțele care acționează asupra acesteia sunt invers proporționale cu umerii acestor forțe.

Această regulă poate fi scrisă ca o formulă:

F1/F2 = l 2/ l 1 ,

unde F1  șiF 2 - forțele care acționează asupra pârghiei, l1  șil 2 , - umerii acestor forțe (vezi fig.).

Regula echilibrului levierului a fost stabilită de Arhimede în jurul anilor 287 - 212. BC. e. (dar în ultimul paragraf s-a spus că pârghiile au fost folosite de egipteni? Sau cuvântul „stabilit” joacă un rol important aici?)

Din această regulă rezultă că o forță mai mică poate echilibra o forță mai mare cu o pârghie. Fie un braț de pârghie să fie de 3 ori mai mare decât celălalt (vezi fig.). Apoi, aplicând într-un punct în vigoare, de exemplu, la 400 N, este posibil să se ridice o piatră care cântărește 1200 N. Pentru a ridica o încărcătură și mai grea, este necesar să creșteți lungimea brațului pârghiei, pe care lucrează lucrătorul.

exemplu. Cu ajutorul unei pârghii, lucrătorul ridică o placă cu o greutate de 240 kg (a se vedea Fig. 149). Ce forță aplică brațului mai mare de 2,4 m dacă brațul mai mic este de 0,6 m?

Notăm starea problemei și o rezolvăm.

Dano:

decizie:

Conform regulii de echilibru a pârghiei, F1 / F2 \u003d l2 / l1, de unde F1 \u003d F2 l2 / l1, unde F2 \u003d P este greutatea pietrei. Greutate de piatră asd \u003d gm, F \u003d 9,8 N · 240 kg ≈ 2400 N

Apoi, F1 \u003d 2400 N · 0,6 / 2,4 \u003d 600 N.

Răspunsul  : F1 \u003d 600 N.

În exemplul nostru, muncitorul depășește forța de 2400 N. aplicând o forță de 600 N. pe pârghie. l1 : l 2   \u003d 2,4 m: 0,6 m \u003d 4).

Prin aplicarea regulii de pârghie, este posibil să se echilibreze o forță mai mare cu o forță mai mică. În acest caz, umărul cu putere mai mică ar trebui să fie mai lung decât umărul cu o rezistență mai mare.

Moment de putere.

Știți deja regula echilibrului levierului:

F1 / F 2 = l2 / l 1 ,

Folosind proprietatea proporției (produsul membrilor săi extrem este egal cu produsul membrilor săi de mijloc), o scriem în această formă:

F1l1 = F 2 l 2 .

Partea stângă a ecuației este produsul forței F1 pe umărul ei l1, iar pe dreapta - produsul forței F2 pe umăr l2 .

Produsul modulului forței care rotește corpul pe umărul său se numește moment de putere; aceasta este notată cu litera M. Prin urmare,

Maneta se află în echilibru sub acțiunea a două forțe, dacă momentul forței care o rotește în sensul acelor de ceasornic este egal cu momentul forței care o rotește în sens invers acelor de ceasornic.

Această regulă a numit regula vremurilor , poate fi scris ca o formulă:

M1 \u003d M2

Într-adevăr, în experimentul examinat, (§ 56), forțele de acțiune au fost 2 N și 4 N, umerii lor au fost respectiv 4 și 2 presiuni ale pârghiei, adică momentele acestor forțe sunt aceleași atunci când pârghia este în echilibru.

Momentul forței, ca orice cantitate fizică, poate fi măsurat. Unitatea momentului de forță este momentul forței de 1 N, a cărui umăr este exact 1 m.

Această unitate este numită newton metru (nm).

Momentul forței caracterizează acțiunea forței și arată că aceasta depinde atât de modulul de forță, cât și de umărul său. Într-adevăr, știm deja, de exemplu, că acțiunea forței asupra unei uși depinde atât de modulul forței, cât și de locul în care se aplică forța. Ușa este mai ușor de rotit, mai departe de axa de rotație se aplică forța care acționează asupra ei. Este mai bine să deșurubați piulița cu o cheie lungă decât cu una scurtă. Galeata este mai ușor de ridicat din fântână, cu cât este mai lung mânerul porții etc.

Pârghii în tehnologie, viață și natură.

Regula levierului (sau regula momentelor) stă la baza acțiunilor diverselor tipuri de unelte și dispozitive utilizate în inginerie și în viața de zi cu zi, unde este nevoie de câștig în forță sau în tranzit.

Câștigul în vigoare îl avem atunci când lucrăm cu foarfeca. foarfece - este o pârghie  (orez), a cărei axă de rotație are loc printr-un șurub care leagă cele două jumătăți ale foarfecelor. Forța activă F1 este forța musculară a mâinii unui om care prinde o pereche de foarfece. Forța de contracarare F2 - forța de rezistență a unui astfel de material, care este tăiat cu foarfece. În funcție de scopul foarfece, aranjarea lor este diferită. Foarfecele de tăiere de hârtie de birou au lame lungi și aproape aceeași lungime a mânerului. Tăierea hârtiei nu necesită multă forță, iar o lamă lungă este mai convenabilă să se taie în linie dreaptă. Foarfecele pentru tăierea tablelor (Fig.) Au mânere mult mai lungi decât palele, deoarece forța de rezistență a metalului este mare și pentru a-l echilibra, umărul forței de acțiune trebuie să crească semnificativ. Cu atât mai mult este diferența dintre lungimea mânerelor și distanța părții de tăiere și axa de rotație în clești  (Fig.), Proiectat pentru sârmă mușcătoare.

Pârghiile de diferite tipuri sunt disponibile pe multe mașini. Mânerul unei mașini de cusut, pedală sau frână de mână a unei biciclete, pedala unei mașini și tractor, tastele pianului sunt toate exemple de pârghii utilizate în aceste mașini și unelte.

Exemple de folosire a pârghiilor sunt mânerele unui vici și bancuri de lucru, maneta unei mașini de găurit etc.

Acțiunea cântarilor se bazează, de asemenea, pe principiul unei pârghii (Fig.). Scalele de antrenament prezentate în figura 48 (p. 42) acționează ca egal cu braț . soldul zecimal  umărul la care este suspendată cana cu greutăți este de 10 ori mai lung decât umărul care poartă sarcina. Acest lucru simplifică foarte mult cântărirea sarcinilor mari. Cantarind sarcina pe solzi zecimale, înmulțiți masa greutăților cu 10.

Cantarul dispozitivului pentru cântărirea autoturismelor se bazează, de asemenea, pe regula levierului.

Pârghiile se găsesc și în diferite părți ale corpului animalelor și oamenilor. Aceasta, de exemplu, brațele, picioarele, fălcile. Multe pârghii pot fi găsite în corpul insectelor (după citirea unei cărți despre insecte și structura corpului lor), păsări, în structura plantelor.

Aplicarea legii echilibrului levierului la un bloc.

bloc  Este o roată cu jgheab, montată într-o cușcă. O funie, un cablu sau un lanț este trecut prin jgheabul blocului.

Bloc fix   un bloc se numește axa căruia este fixat, iar la ridicarea mărfurilor nu se ridică sau nu coboară (Fig.)

Blocul fix poate fi considerat ca un braț egal, în care umerii forțelor sunt egali cu raza roții (Fig): OA \u003d OV \u003d r. Un astfel de bloc nu dă un câștig de forță. ( F1 = F2), dar vă permite să schimbați direcția acțiunii forței. Unitate mobilă   este un bloc. a cărui axă se ridică și cade odată cu sarcina (Fig.). Figura arată pârghia corespunzătoare: oh  - punctul de susținere a pârghiei, OA  - rezistența la umăr P  și OB  - rezistența la umăr F. De când umărul OB  De 2 ori pe umăr OAapoi forța F  De 2 ori mai puțină putere P:

F \u003d p / 2 .

În acest fel unitatea mobilă dă un câștig în vigoare de 2 ori .

Acest lucru poate fi dovedit folosind conceptul de moment al forței. Odată cu echilibrul blocului, momentele forțelor F  și P  sunt egali unul cu celălalt. Dar puterea umărului F  De 2 ori rezistența la umăr Pși, prin urmare, forța însăși F  De 2 ori mai puțină putere P.

De obicei, în practică, se folosește o combinație a unui bloc fix cu un bloc în mișcare (Fig.). Unitatea fixă \u200b\u200beste numai pentru comoditate. Nu dă un câștig de forță, dar schimbă direcția forței. De exemplu, vă permite să ridicați sarcina, stând pe pământ. Acest lucru este util pentru multe persoane sau lucrători. Cu toate acestea, dă un câștig în vigoare de 2 ori mai mult decât de obicei!

Egalitatea muncii atunci când se utilizează mecanisme simple. Regula de aur a mecanicii.

Mecanismele simple pe care le-am luat în considerare sunt utilizate la finalizarea lucrărilor în acele cazuri când este necesar să echilibrăm o altă forță prin acțiunea unei forțe.

În mod firesc, apare întrebarea: oferirea unui câștig în forță sau cale, nu mecanismele simple oferă un câștig în muncă? Răspunsul la această întrebare poate fi obținut din experiență.

Prin echilibrarea pe maneta a două forțe diferite de modulo F1 și F2 (Fig.), Puneți maneta în mișcare. Se dovedește că, în același timp, punctul de aplicare a unei forțe mai mici F2 merge mult s2 și punctul de aplicare a unei forțe mai mari F1 - mai puțin s1. Măsurând aceste căi și modulele de forțe, descoperim că traseele parcurse de punctele de aplicare a forțelor pe manetă sunt invers proporționale cu forțele:

s1 / s2 = F2 / F1.

Astfel, acționând pe brațul lung al pârghiei, câștigăm în forță, dar în același timp pierdem aceeași perioadă de timp pe drum.

Produs de putere F  pe drum s  există muncă. Experimentele noastre arată că munca desfășurată de forțele aplicate manetei este egală între ele:

F1 s1 = F2 s2, adică A1 = A2.

Astfel, atunci când utilizați maneta câștigului în muncă nu va funcționa.

Folosind pârghia, putem câștiga fie la forță, fie la distanță. Acționând cu forța pe brațul scurt al pârghiei, câștigăm la distanță, dar pierdem în forță de câte ori.

Există o legendă că Arhimede, admirând descoperirea regulii de levier, a exclamat: „Dă-mi un fulcru și voi întoarce Pământul!”.

Desigur, Arhimede nu ar fi capabil să facă față unei astfel de sarcini, chiar dacă i s-ar fi dat un fulcru (care ar fi trebuit să se afle în afara Pământului) și o pârghie de lungimea necesară.

Pentru a ridica pământul cu doar 1 cm, brațul lung al pârghiei ar trebui să descrie un arc de lungime enormă. Este nevoie de milioane de ani pentru a muta capătul lung al pârghiei pe această cale, de exemplu, cu o viteză de 1 m / s!

Blocul fix nu oferă, de asemenea, un câștig în muncă,  ce este ușor de verificat din experiență (vezi fig.). Căile urmate de puncte de aplicare a forțelor F  și Fsunt aceleași, aceleași și forțele și, prin urmare, aceeași muncă.

Este posibil să măsurați și să comparați între ei munca depusă cu ajutorul unei unități mobile. Pentru a ridica sarcina la o înălțime h folosind un bloc mobil, este necesar să închei funia la care este atașat dinamometrul, așa cum arată experiența (Fig.), Mutați-o la o înălțime de 2h.

În acest fel primind un câștig de putere de 2 ori, pierd 2 ori în tranzit, prin urmare, unitatea mobilă nu oferă nici un câștig în muncă.

Practica de secole a arătat că niciunul dintre mecanisme nu oferă un câștig în muncă.  Pentru a câștiga la putere sau pe drum sunt utilizate diverse mecanisme, în funcție de condițiile de muncă.

Savanții antici știau regula aplicabilă întregului mecanism: de câte ori câștigăm în forță, de câte ori pierdem în distanță. Această regulă a fost numită „regula de aur” a mecanicii.

Eficiența mecanismului.

Având în vedere dispozitivul și acțiunea pârghiei, nu am luat în considerare frecarea, precum și greutatea manetei. în aceste condiții ideale, munca depusă de forța aplicată (vom numi această lucrare complet) este egal cu util  lucrați la ridicarea mărfurilor sau la depășirea oricărei rezistențe.

În practică, munca completă realizată cu ajutorul mecanismului este întotdeauna ceva mai utilă.

O parte din lucrare este realizată împotriva frecării din mecanism și a mișcării părților sale individuale. Deci, folosind un bloc mobil, trebuie să depuneți în plus munca de ridicare a blocului în sine, de frânghie și de determinare a forței de frecare în axa blocului.

Indiferent de mecanismul pe care îl luăm, munca utilă făcută cu aceasta constituie întotdeauna doar o parte din munca totală. Deci, notând lucrarea utilă prin litera Ap, lucrarea completă (cheltuită) de litera Az, putem scrie:

în sus< Аз или Ап / Аз < 1.

Raportul dintre munca utilă și munca completă se numește eficiența mecanismului.

Eficiența prescurtată este eficiența desemnată.

Eficiență \u003d Ap / Az.

Eficiența este de obicei exprimată ca procent și este notată prin litera greacă η, după cum se scrie „aceasta”:

η \u003d Ap / Az · 100%.

exemplu: O greutate de 100 kg este suspendată pe brațul scurt al pârghiei. Pentru ridicarea acesteia, pe brațul lung s-a aplicat o forță de 250 N. Sarcina a fost ridicată la o înălțime de h1 \u003d 0,08 m, în timp ce punctul de aplicare a forței motrice a scăzut la o înălțime de h2 \u003d 0,4 m. Găsiți eficiența pârghiei.

Notăm starea problemei și o rezolvăm.

Dano :

decizie :

η \u003d Ap / Az · 100%.

Lucrare completă (cheltuită) Az \u003d Fh2.

Lucrări utile Ap \u003d Ph1

P \u003d 9,8 · 100 kg ≈ 1000 N.

An \u003d 1000 N · 0,08 \u003d 80 J.

Az \u003d 250 N · 0,4 m \u003d 100 J.

η \u003d 80 J / 100 J100% \u003d 80%.

Răspunsul   : η \u003d 80%.

Dar „regula de aur” este îndeplinită și în acest caz. O parte a lucrării utile - 20% din ea - este cheltuită pentru depășirea frecării în axa pârghiului și a rezistenței la aer, precum și a mișcării pârghiei în sine.

Eficiența oricărui mecanism este întotdeauna mai mică de 100%. Prin proiectarea mecanismelor, oamenii încearcă să-și crească eficiența. Pentru aceasta, frecarea în axele mecanismelor și greutatea acestora sunt reduse.

Energia.

În uzine și fabrici, mașinile-unelte și mașini sunt conduse de motoare electrice care consumă energie electrică (de aici și denumirea).

Un arc comprimat (orez), care se îndreaptă, face treaba, ridică încărcătura la o înălțime sau face căruciorul să se miște. O sarcină fixă \u200b\u200bridicată deasupra solului nu face treaba, dar dacă această sarcină cade, poate face treaba (de exemplu, poate îngrămădi o grămadă în pământ). Capacitatea de a finaliza munca are fiecare corp în mișcare. Deci, o bilă de oțel A rostogolită de pe un plan înclinat (fig.), După ce a lovit un bloc de lemn B, îl deplasează la o anumită distanță. În același timp, se lucrează. Dacă un corp sau mai multe corpuri care interacționează între ele (un sistem de corpuri) pot să funcționeze, se spune că acestea au energie. energie - o cantitate fizică care arată ce fel de muncă poate face un corp (sau mai multe corpuri). Energia este exprimată în sistemul SI în aceleași unități ca lucrarea, adică în jouli. Cu cât mai multă muncă poate face un corp, cu atât are mai multă energie. Când munca este terminată, energia corpurilor se schimbă. Munca perfectă echivalează cu o schimbare a energiei. Energia potențială și cinetică. Potențial (din lat.putere   - posibilitatea) energie se numește energie, care este determinată de poziția relativă a corpurilor care interacționează și a părților aceluiași corp. Energia potențială, de exemplu, este deținută de un corp ridicat în raport cu suprafața Pământului, deoarece energia depinde de poziția relativă a acestuia și a Pământului. și atracția lor reciprocă. Dacă considerăm că energia potențială a unui corp care se află pe Pământ este egală cu zero, atunci energia potențială a unui corp ridicat la o anumită înălțime va fi determinată de munca pe care gravitația o va efectua atunci când corpul va cădea pe Pământ. Notă energia potențială a organismului En de atunci E \u003d A  , și munca, așa cum știm, este egală cu produsul forței pe cale A \u003d Fh, unde F  - gravitația. Prin urmare, energia potențială En este egală cu: E \u003d Fh, sau E \u003d gmh, unde g  - accelerarea gravitației; m  - greutatea corporală h  - înălțimea la care este ridicat corpul. Apa din râuri, deținută de baraje, are o energie potențială imensă. Cădând, apa lucrează, punând în mișcare turbine puternice ale centralelor electrice. Energia potențială a ciocanului de copră (Fig.) Este utilizată în construcții pentru a efectua lucrări la conducerea grămeților. Deschizând ușa cu un arc, se lucrează la întinderea (sau comprimarea) arcului. Datorită energiei dobândite, arcul, care se contractă (sau îndreaptă), lucrează prin închiderea ușii. Energia arcurilor comprimate și nepoluate este folosită, de exemplu, la ceasurile de mână, diverse jucării de ceasornic etc. Orice corp deformat elastic posedă energie potențială.  Energia potențială a gazelor comprimate este utilizată în exploatarea motoarelor de căldură, în ciocanele jack, care sunt utilizate pe scară largă în industria minieră, în construcția drumurilor, săparea solului solid etc. Energia pe care corpul o posedă datorită mișcării sale se numește cinetică (din greacăcinema   - mișcare) energie. Energia cinetică a corpului este indicată prin literă Ea. Mișcarea apei, conducerea turbinelor hidroelectrice în rotație, își consumă energia cinetică și face treaba. Aerul în mișcare, vântul, are și energie cinetică. De ce depinde energia cinetică? Haideți să apelăm la experiment (vezi fig.). Dacă rotiți mingea A de la diferite înălțimi, puteți vedea că, cu cât mingea se rostogolește mai mare, cu atât este mai mare viteza ei și cu atât mai mult mișcă blocul, adică face o treabă grozavă. Prin urmare, energia cinetică a corpului depinde de viteza acestuia. Datorită vitezei, un glonț zburător are o mare energie cinetică. Energia cinetică a corpului depinde și de masa acestuia. Încă o dată ne vom face experiența, dar vom rula o altă bilă dintr-un plan înclinat - o masă mai mare. Bara B merge mai departe, adică se va lucra mai mult. Prin urmare, energia cinetică a celei de-a doua bile este mai mare decât prima. Cu cât este mai mare masa corpului și viteza cu care se mișcă, cu atât energia cinetică este mai mare. Pentru a determina energia cinetică a corpului, se aplică formula: Ek \u003d mv ^ 2/2, unde m  - greutatea corporală v  - viteza de mișcare a corpului. Energia cinetică a corpurilor este utilizată în tehnologie. Apa deținută de baraj are, după cum s-a spus deja, o mare energie potențială. Când cade din baraj, apa se mișcă și are aceeași mare energie cinetică. Conduce o turbină conectată la un generator de curent electric. Datorită energiei cinetice a apei, energia electrică este generată. Energia în mișcare a apei are o importanță deosebită în economia națională. Această energie este folosită cu ajutorul unor centrale hidroelectrice puternice. Energia de cădere a apei este o sursă de energie ecologică, în contrast cu energia de combustibil. Toate corpurile din natură cu privire la o valoare condițională zero au energie potențială sau cinetică și uneori ambele împreună. De exemplu, un avion zburător are relativă energie cinetică și potențială în raport cu Pământul. Ne-am întâlnit cu două tipuri de energie mecanică. Alte tipuri de energie (electrică, internă etc.) vor fi luate în considerare în alte secțiuni ale cursului de fizică. Conversia unui tip de energie mecanică în altul. Fenomenul convertirii unui tip de energie mecanică în altul este foarte convenabil de observat pe dispozitivul prezentat în figură. Răsuciți firul pe axă, ridicați discul dispozitivului. Un disc ridicat are o energie potențială. Dacă îl lași să plece, atunci el, învârtindu-se, va începe să cadă. Pe măsură ce energia potențială scade, discul scade, dar în același timp energia cinetică crește. La sfârșitul toamnei, discul are o astfel de rezervă de energie cinetică încât se poate ridica din nou aproape până la înălțimea anterioară. (O parte a energiei este cheltuită lucrând împotriva forței de frecare, astfel încât discul să nu atingă înălțimea inițială.) După ce a crescut, discul cade din nou și apoi se ridică din nou. În acest experiment, când un disc se mișcă în jos, energia sa potențială se transformă în cinetică, iar atunci când se deplasează în sus, energia cinetică se transformă în potențial. Transformarea energiei de la un tip la altul are loc și atunci când două corpuri elastice se lovesc, de exemplu, o bilă de cauciuc pe podea sau o bilă de oțel pe o placă de oțel. Dacă ridicați o bilă de oțel (orez) deasupra unei farfurii de oțel și o eliberați din mâini, aceasta va cădea. Pe măsură ce bila cade, energia sa potențială scade, iar energia cinetică crește, deoarece viteza mingii crește. Când mingea lovește placa, atât mingea cât și placa sunt comprimate. Energia cinetică pe care o deține mingea se va transforma în energia potențială a unei plăci comprimate și a unei bile comprimate. Apoi, datorită acțiunii forțelor elastice, placa și mingea vor lua forma inițială. Mingea va sări de pe placă, iar energia lor potențială se va transforma din nou în energia cinetică a mingii: mingea va sări în sus cu o viteză aproape egală cu viteza pe care o avea atunci când a lovit placa. Când se ridică, viteza mingii și, prin urmare, energia cinetică a acesteia scade, energia potențială crește. După ce a sărit de pe placă, mingea se ridică aproape la aceeași înălțime de la care a început să cadă. În vârful creșterii, toată energia sa cinetică se va transforma din nou în potențial. Fenomenele naturale sunt de obicei însoțite de transformarea unui tip de energie în altul. De asemenea, energia poate fi transmisă de la un corp la altul. Deci, de exemplu, atunci când trage dintr-un arc, energia potențială a unei corzi întinse trece în energia cinetică a unei săgeți zburătoare.