Szuperprofi erő munkája
2018. március 8. ∙ 6 perc olvasási idő
Mi az erő munkája ?
Az erő munkája az A pontról B pontra haladó rendszeren zajló energiacseréket fordítja le.
Ezt a fogalmat először Gaspard-Gustave Coriolis (francia politechnikus) vezette be a 19. század elején, hogy finomítsa az akkor mechanikus hatalomnak nevezett elképzelést. Ez a rosszul definiált név közelítésekhez vezetett a mechanikai vizsgálatok során.
Értékelés és mértékegység
A rendszerre ható erő munkája csak akkor fejezhető ki, amikor az a rendszer mozgásban van. Ha például a rendszer az A pontról a B pontra mozog, akkor a munkát megjegyezzük:
A munkát ugyanabban az egységben fejezik ki, mint az energiát, általában joule-ban (ezek szintén Newton/méter).
Íme néhány példa a cselekvéshez szükséges energiaátadásra:
| Nagyságrend joule-ban | 1 | 1000 | 5000 | 500 000 |
Konzervatív erő munkája
Definíció szerint egy erő konzervatívnak mondható, ha munkája nem függ a mozgó rendszer által követett úttól.
Tehát bármi is legyen az A pontról B pontra haladó út, ennek az erőnek a munkája mindig kifejezi az erővektor skaláris szorzatát a pályavektor segítségével:
- Newtonban az F erővel
- és az AB út méterben
A fő konzervatív erők a gravitációs (súly) és az elektrosztatikus erők.
Állandó erő munkája egyenes vonalú mozgás közben
Ha egy rendszert állandó erőnek vetnek alá az A ponttól a B pontig tartó egyenes vonal alatt, akkor az erők konzervatívak, és ennek az erőnek a munkája megfelel a fent látható képletnek:
Az erő munkájának számszerűsítéséhez ezután ismerni kell a vektorok normáit (távolságait). Ha a két vektor közötti szöget α-val jelöljük, akkor a munka kifejezés a következõvé válik:
A mozgó pontra ható, egyenletes, egyenes vonalú mozgással F-től A-ig B felé haladó F diagram.
Különleges esetek egyenes mozgás közbeni állandó erőmunkáról
Íme néhány, a szögek speciális esete, amelyekkel gyakran találkozunk:
- Ha α = 90 °, akkor cos (90) = 0, ezért a munka az nem (Bármely, az útra merőleges erő nulla, mert egy pont szorzata nulla, ha két vektor 90 ° -on van).
- Ha α 0 és a munka értéke pozitív: ez egy munka motor.
- Ha α> 90 °, akkor cos (90)
Amikor a vektorok normáihoz tartunk, akkor:
Ezért azt látjuk, hogy egy adott m tömegű test esetében a súly munkája csak a magasságtól függ.