Kila mtu anaelewa kuwa kazi ni aina ya shughuli ya kijamii ya mtu ambayo anahitaji ili kuhakikisha uwepo wake. Walakini, katika fizikia pia kuna dhana inayofanana ambayo ina maana tofauti kabisa. Kazi katika fizikia ni nini, makala hii itajibu.
Fanya kazi kama kiasi halisi
Kujibu swali la ni kazi gani katika fizikia, inapaswa kufafanuliwa kuwa hii ndio nishati inayotumika kutekeleza kitendo chochote. Kwa mfano, mtu huhamisha mzigo kutoka sehemu moja hadi nyingine, wakati anafanya kazi dhidi ya nguvu za msuguano. Ikiwa mtu huyu anaanza kuinua mzigo, basi kazi yake itakuwa na lengo la kushinda nguvu ya mvuto ya sayari. Mfano mwingine: gesi chini ya pistoni, kama matokeo ya joto, huanza kuongeza kiasi chake, katika hali ambayo inasemekana kwamba inafanya kazi fulani.
Katika hali zote zilizo hapo juu, kuna kipengele kimoja cha kawaida: kazi hutofautiana na sifuri tu wakati kuna aina fulani ya harakati za mitambo ya vitu au sehemu zao.(mwendo wa mfanyakazi na mzigo, upanuzi wa gesi).
Kwa hivyo, kazi ni mchakato wa kuhamisha nishati kutoka hali moja hadi nyingine kwa mwili fulani, kwa sababu hiyo mwili huu hubadilisha nafasi katika nafasi.
Mfumo wa kazi
Sasa hebu tuonyeshe jinsi ya kukokotoa thamani inayochunguzwa. Uhamisho wa nishati kati ya majimbo tofauti unawezekana tu ikiwa kuna nguvu fulani. Hii inaweza kuwa juhudi za kimwili za mikono na miguu ya binadamu, nguvu ya mashine, shinikizo linaloundwa, ambalo hubadilishwa kwa urahisi kuwa nguvu, katika tukio la mwako wa mafuta kwenye silinda, nguvu ya uingizaji wa umeme wa motor ya umeme, na. kadhalika.
Mfumo ufuatao utajibu swali la jinsi ya kupata kazi katika fizikia:
A=(F¯l¯)
Kazi A ni kiasi cha chembechembe, wakati nguvu F¯ na uhamishaji l¯ ni idadi ya vekta. Ndio maana fomula ya kuhesabu A hutumia mabano kuonyesha kuwa tunazungumza juu ya bidhaa ya scalar ya vekta. Katika umbo la scalar, usemi ulio hapo juu unaweza kuandikwa upya kama ifuatavyo:
A=Flcos(φ)
Hapa φ ni pembe kati ya vekta za nguvu F¯ na uhamishaji l¯.
Kwa kuwa uhamishaji hupimwa kwa mita na nguvu iko katika Newtons, kitengo cha kazi ni Newton kwa kila mita (Nm). Kitengo cha SI kina jina lake mwenyewe, joule (J). Inabadilika kuwa kazi ya 1 J inalingana na nguvu ya 1 N, ambayo, ikifanya kazi kwa mwelekeo wa kuhamishwa, ilisonga mwili kwaMita 1.
Kazi ya gesi
Tulichanganua swali la kazi ya kimakanika ni nini katika fizikia, na tukatoa fomula ambayo kwayo inaweza kukokotolewa. Katika hali ya gesi zinazopanuka, hata hivyo, usemi tofauti hutumika.
Chukulia kuwa tuna mfumo wa gesi unaojaza sauti V1 na uko chini ya shinikizo P. Acha sauti yake ibadilike kutokana na ushawishi fulani wa nje au wa ndani kwenye mfumo. na ikawa sawa na V2. Kisha kazi ya gesi A inaweza kuamua na formula ifuatayo:
A=∫V(P(V)dV)
Ukipanga kitendakazi cha P(V) katika shoka za P-V, basi eneo lililo chini ya mkunjo litakuwa sawa na A.
Katika kesi ya mchakato wa isobaric (P=const) kwa gesi bora, jibu la swali la jinsi ya kupata kazi katika fizikia litakuwa usemi ufuatao rahisi:
A=P(V2-V1)
Ikiwa kama matokeo ya mchakato wa thermodynamic kiasi cha gesi haibadilika, basi kazi yake itakuwa sawa na sifuri. Ikiwa V2>V1, basi gesi hiyo itafanya kazi chanya ikiwa V1>V 2, kisha hasi.
Kazi ya nguvu
Wakati wa nguvu ni kiasi halisi, ambacho kinaonyeshwa kwa fomula ifuatayo:
M=[F¯r¯]
Yaani, M ni sawa na bidhaa ya vekta ya nguvu F na vekta ya radius r kuhusu mhimili wa mzunguko. Muda wa nguvu unaonyeshwa kwa Nm.
Kazi ya muda wa nguvu katika fizikia ni nini? Kwa swali hilifomula ifuatayo itajibu:
A=Mθ
Usawa huu unamaanisha kuwa ikiwa wakati M, akitenda kwenye mfumo, anausababisha kuzunguka mhimili kwa pembe θ, basi inafanya kazi A. Pembe θ hapa lazima ionyeshwa kwa radiani ili kupata kazi hiyo. katika joule.
Hesabu ya kazi ya wakati wa nguvu ina jukumu muhimu katika mifumo yote ya mitambo ambapo kuna mzunguko, kama vile magurudumu, gia, shafts na kadhalika.
Kazi ya mvuto
Baada ya kufahamu ni kazi gani katika fizikia, hebu tukokote thamani hii kwa nguvu za uvutano. Tuseme mwili wa misa m huanguka kutoka urefu wa h. Kwa kuwa mvuto F hufanya kazi kiwima kwenda chini, hufanya kazi chanya. Inabainishwa na fomula ifuatayo:
A=mgh, wapi F=mg
Wengi katika fomula iliyopatikana ya thamani ya A wanaweza kuona usemi wa nishati inayoweza kutokea ya mwili katika uwanja wa nguvu za uvutano. Wakati wa kuanguka kwa mwili, mvuto hufanya kazi ya kuhamisha nishati inayoweza kutokea ya mwili kwenye nishati ya kinetic ya harakati zake.
