仕事の次元公式

「仕事」と「エネルギー」は、日常生活でよく耳にする言葉です。仕事は、ある程度の肉体的および精神的な努力を伴う活動の一種です。どんな仕事をするにも、エネルギーが必要です。しかし、仕事とエネルギーは物理学ではそのように定義されていません。たとえば、箱を押したり引いたりすると、箱が動きます。作業が行われることを意味します。反対に、女性が頭にたくさんのつぼを載せているが、その場でじっと立っているとしよう。このような場合は、作業を行わないと言われています。物理的にも、エネルギーは仕事と密​​接に関係しています。特定の物体が特定の仕事をする能力をエネルギーと呼びます。仕事の次元式の意味を理解する前に、いくつかの基本的な概念について説明しましょう。

仕事の次元の定義

特定の単位で測定される物理量があります。物理量を記述するために使用される基本単位には、7 つの異なるタイプがあります。

仕事は、時間だけでなく長さでも表現できない量です。仕事の次元はエネルギーの次元と同じか等しいことを理解することが重要です。

温度、質量、電荷は、他の単位では表現できない基本的な量です。

物理学の用語では、仕事とは、加えられた力によって物体の動きが伝達されるプロセスです。この作品は、力と変位の積を利用して表現されています。

完了した仕事の定義と式

• 物体に加えられた力が指定された物体に特定の動きを生み出すときに、作業が完了したと見なされます。

• 仕事は、特定の物体に加えられる力と、その物体の変位によって定義されます。

例:ノートが摩擦のない水平なテーブルに置かれています。ノートブックには、「F」と呼ばれる一定の力が作用します。この力の作用は、加えられた力の特定の方向に直線で距離 D だけ本を押すことです。

注:力を加えることで行われる仕事は、特定のオブジェクトの変位と加えられた力の大きさの積です

W =F*D

ここで、F =加えられた力、および

D =オブジェクトが移動した距離。

覚えておくべき重要なことが 2 つあります:

仕事の次元式

仕事の次元の式や物理量を理解するには、特定の既知の次元での式と定義を考慮する必要があります。

仕事には方向がないため、仕事はスカラー量であることも理解する必要があります。さらに、仕事は力と変位の積であると前に説明しました。ここで、オブジェクトの変位が適用された力によるものである場合とそうでない場合があることを理解する必要があります。

例を考えてみましょう。ボールを上に投げると力がかかります。ただし、ボールが地面に戻ると、ボールに作用するのは重力です。したがって、ボールの重量に等しい力がボールに適用されます。

さて、次元の仕事の公式とその導出の意味を理解しましょう。

一定の力 F がオブジェクトに適用されると、特定のオブジェクトに s として知られる変位が生じます。変位と力の間の角度を θ としましょう

その場合、部隊が行う仕事は

W =Fs cosθ

ここで、エネルギーをある場所から別の場所に移動または置換するか、その形を変える作業が行われました.

仕事の SI 単位は、J で表されるジュールであることを知っておく必要があります。

W =F. Δx

これは次のように表すことができます

W =F Δx cos(θ)

こちら

θ =力と変位ベクトルの間の角度

cos =角度の余弦は無次元であり、変位の次元は長さです.

力はニュートンで測定され、次のように表されます

1 N =kg. m/s2

作品の次元は

仕事 =力 x 変位

これは次のように表すことができます

W =F x s

こちら

s:変位

F:強制適用

W:部隊によって行われた作業

ここで、変位の次元は L1 になります

力の次元を導出しましょう

F=m.a

こちら

m =オブジェクトの質量

a =オブジェクトで生成された加速度

質量の寸法 =[M1]

加速度は次のように表されます

a =Δv/t =Δvt-1

したがって、速度の次元は [ M0L1T−1]

時間の次元 =[T1]

=[M0L1T-2]

したがって、力の次元は次の式で与えられます

力の次元 =[ M1] × [M0L1T−2] =[M1L1T−2]

したがって、仕事の次元 =力の次元 x 変位の次元

=[M1L1T−2] × [L1]

=[M1L2T−2]

仕事の単位はジュールです。

したがって、行われた仕事の次元式は [M1L2T−2] です

結論

力と変位の次元を使用して次元の仕事の公式を導き出す方法を理解するには、まず、仕事の計算に使用される公式と、仕事の大きさが依存する要因を理解する必要があります。さらに、ベース ユニットの使用を伴うさまざまな操作を実行する手順にも精通している必要があります。したがって、仕事の次元公式の概念を完全に理解する前に、力、質量、変位、および行われた仕事に関する完全な知識を持っていることが不可欠です。仕事の公式と次元の公式は、記事で詳しく説明されています。行われた仕事の次元式は [M1L2T−2] です。