Робота сили пружності
У повсякденному житті часто доводиться зустрічатися з таким поняттям як робота. Що це слово означає в фізиці і як визначити роботу сили пружності? Відповіді на ці питання ви дізнаєтеся у статті.
Механічна робота
Робота – це скалярна алгебраїчна величина, яка характеризує зв’язок між силою і переміщенням. При збігу напрямки цих двох змінних вона обчислюється за такою формулою:
A = FS
Де:
- F – модуль вектора сили, яка здійснює роботу; S – модуль вектора переміщення.
Не завжди сила, яка діє на тіло, робить роботу. Наприклад, робота сили тяжіння дорівнює нулю, якщо її напрямок перпендикулярно переміщенню тіла.
Якщо вектор сили утворює відмінний від нуля кут з вектором переміщення, то для визначення роботи слід скористатися іншою формулою:
A = FScosα
Де:
- Α – кут між векторами сили і переміщення.
Значить, механічна робота – це твір проекції сили на напрямок переміщення і модуля переміщення, або твір проекції переміщення на напрямок сили і модуля цієї сили.
Знак механічної роботи
Залежно від напрямку сили щодо переміщення тіла робота A може бути:
- Позитивної (0 ° ≤ α <90 °); Негативною (90 ° <α≤180 °); рівною нулю (α = 90 °). Якщо A> 0, то швидкість тіла збільшується. Приклад – падіння яблука з дерева на землю. При A <0 сила перешкоджає прискоренню тіла. Наприклад, дія сили тертя ковзання.
Одиниця виміру роботи в СІ (Міжнародній системі одиниць) – Джоуль (1Н * 1м = Дж). Джоуль – це робота сили, значення якої дорівнює 1 Ньютону, при переміщенні тіла на 1 метр в напрямку дії сили.
Робота сили пружності
Роботу сили можна визначити і графічним способом. Для цього обчислюється площа криволінійної фігури під графіком Fs (x).
Так, за графіком залежності сили пружності від видовження пружини, можна вивести формулу роботи сили пружності.
Вона дорівнює:
A = kx2 / 2
Де:
- K – жорсткість; X – абсолютне подовження.
Що ми дізналися?
Механічна робота виконується при дії на тіло сили, яка призводить до переміщення тіла. Залежно від кута, який виникає між силою і переміщенням, робота може бути дорівнює нулю або мати негативний або позитивний знак. На прикладі сили пружності ви дізналися про графічному способі визначення роботи.
Related posts:
- Механічна робота Якщо векторна сума сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то і сумарна робота всіх сил, прикладених до тіла, повинна бути дорівнює нулю. Коли на тіло діє постійна сила Загальне визначення роботи Механічна робота і тіло здійснює в напрямку дії сили переміщення Загальне визначення роботи Механічна робота, то в цьому випадку проводиться робота, яка дорівнює добутку […]...
- Робота сили пружності і потенційна енергія Так як вже було сказано, що потенційна енергія визначає взаємне положення частин тіл в просторі, то можна зробити висновок: якщо під час розтягування пружини відбувається зміна взаємного положення її частин, то відбувається зміна потенційної енергії. Тому має місце говорити про потенційної енергії пружно деформованого тіла. Ця величина залежить від роду речовини, з якого виготовлена пружина, […]...
- Механічна робота і потужність сили Закон збереження енергії – фундаментальний закон природи, дозволяє описувати більшість відбуваються явищ. Опис руху тіл також можливо за допомогою таких понять динаміки, як робота і енергія. Згадайте, що таке робота і потужність у фізиці. Чи збігаються ці поняття з побутовими уявленнями про них? Чи здійснює вчитель фізики механічну роботу під час уроку? Якщо так, то […]...
- Механічна робота – коротко Вам належить познайомитися з однієї з теорем динаміки, для чого необхідно згадати такі величини, як механічна робота і механічна енергія. Про вчинення механічної роботи можна говорити в тому випадку, коли тіло переміщається під дією деякої сили. Причому сила не обов’язково повинна сприяти переміщенню тіла: вона може перешкоджати його переміщенню. Наприклад, пересуваючи тумбу з одного місця […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Робота сили тяжіння і потенційна енергія Давайте уявимо собі тіло, яке падає з деякої висоти. Для переміщення цього тіла сила тяжіння робить деяку роботу. При цьому переміщення дорівнює висоті, на якій знаходилося тіло в початковий момент часу. Якщо в формулу роботи замість сили, підставити формулу сили тяжіння, а замість переміщення – висоту на якій знаходилося тіло, то отримана формула буде відповідати […]...
- Сили пружності. Закон Гука Саме існування рідких і твердих тіл свідчить про наявність сил взаємодії між молекулами. Ці сили визначаються електромагнітними взаємодіями між рухомими зарядженими частинками, з яких складаються атоми і молекули (електронами і ядрами). Теоретичний розрахунок цих сил надзвичайно складний, і в загальному вигляді ця задача не вирішена до теперішнього часу. Однак, можна стверджувати, що ці сили можуть […]...
- Сили пружності і тертя Сили пружності і тертя, на відміну від гравітаційних сил, з’являються тільки при зіткненні тіл. Сили пружності є наслідком деформації, що виникає при контакті тіл (див. §8). На олівець, що лежить на столі, діє сила тяжіння, проте, він залишається нерухомим, і значить, на нього діє сила пружності трохи деформованого їм столу, спрямована вертикально вгору і рівна […]...
- Робота при переміщенні заряду в електричному полі На всякий заряд, що знаходиться в електричному полі, діє сила, і тому при русі заряду в полі відбувається певна робота. Ця робота залежить від напруженості поля в різних точках і від переміщення заряду. Але якщо заряд описує замкнену криву, т. Е. Повертається у вихідне положення, то чинена при цьому робота дорівнює нулю, як би не […]...
- Множення шляху і сили При використанні найпростіших механізмів відбувається виграш у силі, майже рівний програшу в дорозі. На прикладі важеля видно, що рівновага досягається, коли твір сили і довжини плеча з одного боку дорівнює добутку сили і довжини плеча з іншого боку. При цьому самі сили і довжини плечей можуть бути якими завгодно, головне, щоб їхні твори були рівними. […]...
- “Золоте правило” механіки і механічна робота Що таке механічна робота? Ви вже знаєте, що згідно “золотому правилу” механіки при використанні будь-якого простого механізму ми виграємо в силі в стільки ж разів, у скільки разів програємо в дорозі (за умови, що можна знехтувати тертям і масою самих механізмів). А це означає, що твір модуля сили на шлях не. змінюється. Тому можна припустити, […]...
- Сила пружності і деформація Уявімо собі пружину, яку ніхто не чіпає, і ніщо на ній не підвішене. Якщо знехтувати її вагою, то можна сказати, що вона не діє ні на які тіла ніякої силою. Однак якщо пружину розтягнути або стиснути, то ми відчуємо силу, спрямовану проти наших зусиль. Ця сила “намагатиметься” повернути пружину в початковий стан. Що це за […]...
- Сила пружності і закон Гука Чим більшій деформації піддається тіло, тим більша в ньому (тілі) виникає сила пружності. Це означає, що деформація і сила пружності взаємопов’язані, і по зміні однієї величини можна судити про зміну іншої. Так, знаючи деформацію тіла, можна обчислити виникаючу в ньому силу пружності. Або, знаючи силу пружності, визначити ступінь деформації тіла. Якщо до пружини підвішувати різну […]...
- Чим відрізняється вага від сили тяжіння? Через те що вага покоїться відносно Землі тіла дорівнює силі тяжіння, ці дві сили часто плутають. Але насправді це різні сили. Розглянемо, наприклад, лежить на столі книгу. Вага книги прикладений до столу (книга тисне на стіл), а сила тяжіння прикладена до самої книги (Земля притягує книгу). Таким чином, вага і сила тяжіння – це сили, […]...
- Доповідь про силу пружності і закон Гука Саме ця сила лежить в основі роботи механічних годинників, її впливу піддаються буксирні троси та канати підйомних кранів, амортизатори автомобілів і залізничних складів. Її відчуває м’яч і тенісну кульку, ракетка та інший спортивний інвентар. Як виникає ця сила, і яким закономірностям підпорядковується? Як народжується сила пружності Метеорит під дією земного тяжіння падає на землю і… […]...
- Пара сил. Момент сили Парою сил називається система двох сил, рівних по модулю, паралельних і спрямованих у різні сторони. Пара сил викликає обертання тіла, і її дія на тіло оцінюється моментом. Сили, що входять в пару, що не врівноважуються, так як вони прикладені до двох точках. Дія цих сил на тіло не може бути замінене однієї рівнодіючої силою. Момент […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...
- Стороння сила Тим не менш, струм по ланцюгу йде; стало бути, мається сила, “протягувати” заряд крізь джерело всупереч протидії електричного поля клем (рис. 3.43). Ця сила називається сторонньої силою; саме завдяки їй і функціонує джерело струму. Стороння сила FCT не має відношення до стаціонарного електричному полю – у неї, як кажуть, неелектричне походження; в батарейках, наприклад, вона […]...
- Робота. Кінетична енергія Продовжимо нашу розмову про результат дії сили. По-перше, сила є причина прискорення (тобто зміни швидкості) тіла, по-друге, якщо сила діє на систему протягом деякого проміжку часу, то результатом цієї дії є зміна імпульсу системи. Зараз ми розглянемо результат дії сили на деякій просторовому інтервалі шляху. Обговоримо тепер загальну ситуацію – тіло рухається по довільній траєкторії, […]...
- Електромагнітні сили Електромагнітні сили є найбільш поширеними в природному середовищі. Завдяки їм ми можемо бачити один одного, оскільки світло також є проявом електромагнітної взаємодії. Дії електромагнітних сил підкоряються фундаментальним законам взаємодії заряджених частинок і тіл. Електромагнітні сили виникають між елементарними частинками, які мають електричний заряд. Електромагнітна взаємодія виникає і реалізується тільки за допомогою електромагнітного поля. Електромагнітні сили, […]...
- Поняття сили у фізиці Існує величезна різноманітність понять “сила”. Воно вживається в різних областях науки і життєдіяльності. Найбільш широке визначення дається в фізиці. У фізиці сила представляє собою міру взаємодії різних тіл. Всі тіла в навколишньому світі взаємно впливають один на одного. Подібна взаємодія породжується певними силами. Ці силові процеси безпосередньо пов’язані: Зі зміною швидкості; З деформацією тіл. Формула […]...
- Робота і потужність струму: як ми платимо за електроенергію? У кожного з нас вдома є лічильник, за показаннями якого ми щомісяця платимо за електрику. Ми оплачуємо якусь кількість кіловат-годин. Що ж таке ці кіловат-години? За що конкретно ми платимо? Розберемося:) Ми використовуємо електрику з певними цілями. Електричний струм виконує якусь роботу, внаслідок цього і функціонують наші електроприлади. Що ж таке – робота електричного струму? […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Урівноважуючі сили Про спокої тіла і про рух за інерцією. Якщо на тіло діє тільки одна сила, то воно обов’язково отримує прискорення. Але якщо на тіло діє не одна, а дві чи більше число сил, то іноді може виявитися, що тіло прискорення не отримає, т. Е. Або залишиться в спокої, або буде рухатися рівномірно і прямолінійно. У […]...
- Математичний маятник Математичний маятник – це модель звичайного маятника. Під математичним маятником – розуміється матеріальна точка, яка підвішена на довгій невагомою і нерозтяжної нитки. Виведемо кульку з положення рівноваги і відпустимо. На кульку діятимуть дві сили: сила тяжіння і сила натягу нитки. При русі маятника, на нього ще буде діяти сила тертя повітря. Але ми будемо вважати […]...
- Елементарна робота в термодинаміці Щоб стиснути деякий газ поршнем, до нього необхідно прикласти силу. Так як поршень переміщається на деяку відстань, то над ним відбувається робота. При переміщенні поршня на деяку величину відбувається зміна обсягу газу. Отже, робота йде на зміну обсягу газу. Робота при ізобарному процесі Під час нагрівання газу при постійному тиску газ починає розширюватися, тобто здійснює […]...
- Механічна енергія тіла Роботою сили, що діє на тіло, називають твір проекції сили в напрямку переміщення тіла на величину цього переміщення. Згідно з другим законом Ньютона тіло набуває прискорення в напрямку дії сили, і чим довше буде діяти сила, тим більше переміщення здійснить тіло у даному напрямку. Внесок сили в переміщення s тіла (див. Рис. 16а) можна оцінити, […]...
- Сили в природі Сила. Види сил. Динамометр. Властивість врівноважених сил. Сила тяжіння. Вага тіла. Архімедова сила. А чи знаєте ви, що… … Відстань від Землі до Місяця величезне: приблизно 400 тисяч кілометрів, але сила тяжіння між Землею і Місяцем проте становить 200 мільйонів мільярдів кілоньютон. … Завдяки силі тяжіння вигляд нашої планети безперервно змінюється. Сходять з гір лавини, […]...
- Механічна рівновага Розділ механіки, в якому вивчаються умови рівноваги тіл, називається статикою. З другого закону Ньютона випливає, що, якщо векторна сума всіх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то тіло зберігає свою швидкість незмінною. Зокрема, якщо початкова швидкість дорівнює нулю, тіло залишається в спокої. Очевидно, що тіло може спочивати тільки по відношенню до однієї певній системі координат. […]...
- Енергія і робота в класичній механіці Слово енергія ми чуємо дуже часто. Життєва енергія, внутрішня енергія, електроенергія, атомна енергія.. Але спробуйте дати точну відповідь на питання, що таке енергія? Тут задумається практично кожен. Так само і з роботою. Всі ходять на роботу, у всіх повно роботи. Але що таке робота? А відповідь прямо тут, в нашій статті! Підемо за принципом “чим […]...
- Міжмолекулярні сили Відстань між молекулами і діють між ними сили визначають властивості газоподібних, рідких і твердих тіл. Ми звикли до того, що рідина можна перелити з однієї судини в іншій, а газ швидко заповнює весь наданий йому об’єм. Вода може текти тільки уздовж русла річки, а повітря над нею не знає меж. Якби газ не прагнув зайняти […]...
- Режими скорочення. Сила і робота м’язів Режими скорочення. Сила і робота м’язів Розрізняють такі режими м’язового скорочення: 1. Ізотонічні скорочення. Довжина м’яза зменшується, а тонус не змінюється. У рухових функціях організму не беруть участь. 2. Ізометричне скорочення. Довжина м’яза не змінюється, але тонус зростає. Лежать в основі статичної роботи, наприклад при підтримці пози тіла. 3. Ауксотонічні скорочення. Змінюються і довжина і […]...
- Робота і сила м’язів Розрізняють такі типи скорочення м’язів в організмі: ізометричне, при якому довжина м’яза не змінюється, концентричне, при якому м’яз коротшає, і ексцентричне, скоєне в умовах подовження м’яза (повільне опускання вантажу). Природні рухові акти зазвичай включають всі три типи скорочення м’язів. Коли м’язи скорочуються занадто сильно, вони можуть створити тягу до 3,5 кг на 1 см2. При […]...
- Енергія і робота при обертальному русі Формула обчислення роботи для поступального прямолінійного руху має вигляд: W = F – s (Н – м) або (Дж). Для того, щоб вивести аналогічну формулу для обертального руху, необхідно силу F перетворити в момент сили M, а переміщення s, в кут Θ Нехай для обертання колеса, радіусом r, прикладається сила F, як показано на малюнку […]...
- Сила – вектор. Еталон сили Спостерігаючи прискорення, одержувані яким-небудь тілом під дією різних сил, ми помітимо, що прискорення можуть виявитися різними як за величиною, так і за напрямком. Значить, сили можна розрізняти за величиною і за напрямком: сила є векторна величина. Для вимірювання величини сили необхідно, по-перше, вибрати еталон сили і, по-друге, встановити спосіб порівняння інших сил з еталоном, т. […]...
- Теорема Кастіліано Теорема Кастіліано застосовна для вирішення таких завдань, коли між силами і переміщеннями існує лінійна залежність: приватна похідна від потенційної енергії системи за силою дорівнює переміщенню точки прикладання сили у напрямку цієї сили. Під переміщенням тут розуміється проекція повного переміщення по заданому напрямку. Таким чином, під переміщенням точки прикладання сили по напрямку сили розуміється проекція на […]...
- Як знайти рівнодіючу? Коли говорять про рівнодіюча, то мають на увазі силу, яка дорівнює дії двох або більше сил, одночасно прикладених до тіла. Коли на тіло діє декілька сил, то їх спільний ефект може бути різним, він залежить як від напрямку різних сил, так і від їх числових значень. У будь-якому випадку завжди можна знайти одну рівнодіючу їм […]...
- Момент сили – доповідь Моментом сили представляється крутний або обертальний момент, будучи при цьому векторної фізичною величиною. Вона визначається як векторний добуток вектора сили, а також радіус-вектора, який проведено від осі обертання до точки докладання зазначеної сили. Момент сили виступає характеристикою обертального впливу сили на тверде тіло. Поняття “обертає” і “крутить” моменти не будуть вважатися при цьому тотожними, оскільки […]...
- Складання двох сил, спрямованих по одній прямій У більшості випадків, з якими ми зустрічаємося в житті, на тіло діє не одна, а відразу декілька сил. Так, наприклад, на парашутиста, що спускається на землю, діють сила тяжіння і сила опору повітря. На тіло, що висить на пружині, діють дві сили: сила тяжіння і сила пружності пружини. У кожному подібному випадку можна замінити кілька […]...
- Момент сили: правило і застосування Майже дві тисячі років проіснувало правило важеля, відкрите Архімедом ще в третьому столітті до нашої ери, поки в сімнадцятому столітті з легкої руки французького вченого Варіньона не отримало більш загальну форму. Правило моменту сил Було введено поняття моменту сил. Момент сили – це фізична величина, що дорівнює добутку сили на її плече: M = Fl, […]...