はじめに
私たちは皆、「仕事」という言葉をよく知っています。しかし、仕事は科学的にはエネルギーに関係しています。仕事が完了すると、エネルギーはある形態から別の形態に移動します。力と変位の積は、次のような仕事の式につながります。W =(F cos θ) d 仕事
物理学では、仕事は機械的な仕事を意味します。仕事は、力が加わった方向に物体が変位するときに行われます。たとえば、岩を押すとき、岩に圧力をかけたときではなく、岩が動いたときにのみ仕事が行われると言われています。仕事の式は W=Fs です (ここで、w は仕事、F は力、s は変位を表します)。仕事の標準単位はジュールです。仕事には、正の仕事、負の仕事、ゼロの仕事の 3 種類があります。行われた仕事 =力 × 変位 W =Fs - 作品には大きさの価値しかなく、方向性はありません。
- S.I. の仕事の単位はジュールです:
1 ジュール =1 ニュートン × 1 メートル。 - 次の 2 つの要件が満たされている場合にのみ、作業を行うことができます:
<オール> アイテムには力が必要です。
オブジェクトを移動する必要があります。
- オブジェクトの変位がゼロの場合、オブジェクトに対する力の仕事はゼロになります。
- フォースのアウトプットは正または負のいずれかです。
- 力が変位の反対方向に働く場合、行われた仕事は負になります。
- 力が変位の方向にある場合、行われた仕事は正です。
- 要約すると、次の場合は作業が完了していません:
<オール> 変位はありません。
強制力はありません。
力と変位は互いに垂直です。
軍の種類
- コンスタント フォース – コンスタント フォースとは、特定の物体が移動する間、方向と大きさが一定のままである力です。
- 可変力 - これは、バネ力、磁力、静電力など、物体の運動中に方向と振幅が変化する力です。
可変力による仕事
一定の力よりも変化する力の仕事を計算する方が難しいです。前述のように、可変力は常に変化しています。可変力のドット プロジェクトは、要素の変位に対して計算されます。変位の基本的な変化の間、力は一定と見なされます。積分が変数によって完全な変位で実行されると、変数の力によって行われる総仕事量が計算されます。 統合によってこの概念を理解しましょう。
積分は、一定の力と可変の力によって実行される仕事を計算するために使用されます。これは、移動体の静的な力によって実行される仕事を決定する特定の方法が、距離と力の積を方程式に統合することであることを示しています.
ピストンにガスが封入されているとします。ピストン上でガスが行う仕事を計算する必要があります。その結果、圧力は表面積にかかる力に等しく、一定であり、積分方程式から削除できます.dW =Fds =pAds =pdV W =abPdV ab は面積
W =PabdVW =PV P は圧力
V は体積の変化です。この式から得られる積は、力と距離から得られる積に似ています。 結論
可変力によって実行される仕事は、力がオブジェクトを表示し、オブジェクトに作用するときに、力がその大きさまたは方向、またはその両方を変更する可能性があることを示します。可変力によって実行される仕事の計算は、一定の力よりも複雑です。可変力では、行われた仕事は積分法で計算されます。
