यांत्रिक कार्य यह है ऊर्जा लक्षण एक स्केलर दिखने वाले भौतिक निकायों की आवाजाही। यह इस बल के कारण और उनके बीच कोण के कोण पर आंदोलन मॉड्यूल द्वारा गुणा किए गए शरीर पर कार्यरत बल के मॉड्यूल के बराबर है।

फॉर्मूला 1 - यांत्रिक कार्य।

एफ - बल शरीर पर अभिनय।

एस - शरीर को स्थानांतरित करना।

कोसा - बल और आंदोलन के बीच कोसाइन कोण।

इस सूत्र का एक सामान्य दृश्य है। यदि लागू बल और आंदोलन के बीच कोण शून्य है, तो कोसाइन 1 के बराबर है। तदनुसार, यह काम केवल आंदोलन पर बल के काम के बराबर होगा। सीधे शब्दों में कहें, अगर शरीर बल के आवेदन की दिशा में जाता है, तो यांत्रिक कार्य बल के काम के बराबर होता है।

दूसरा विशेष मामला, जब शरीर पर अभिनय बल और उसके आंदोलन के बीच कोण 90 डिग्री है। इस मामले में, क्रमश: 90 डिग्री की कोसाइन शून्य है, यह काम शून्य होगा। और वास्तव में, हम क्या होते हैं, एक दिशा में शक्ति लागू करते हैं, और शरीर इसके लिए लंबवत चलता है। यही है, शरीर स्पष्ट रूप से हमारी ताकत की कार्रवाई के तहत नहीं चलता है। इस प्रकार, शरीर को स्थानांतरित करने के लिए हमारी ताकत का काम शून्य है।

चित्रा 1 - शरीर को स्थानांतरित करते समय कार्य बलों।

यदि शरीर पर एक से अधिक ताकत है, तो शरीर पर अभिनय कुल बल की गणना करें। और फिर यह सूत्र में एकमात्र बल के रूप में प्रतिस्थापित किया गया है। बल की कार्रवाई के तहत शरीर को न केवल सीधे, बल्कि एक मनमानी प्रक्षेपण में भी स्थानांतरित किया जा सकता है। इस मामले में, काम की गणना आंदोलन के एक छोटे से हिस्से के लिए की जाती है, जिसे सीधा माना जा सकता है और फिर पूरे रास्ते में संक्षेप में सारांशित किया जा सकता है।

काम सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकता है। यही है, अगर चलती और ताकत दिशा में मेल खाता है, तो काम सकारात्मक है। और यदि बल एक दिशा में लागू होता है, और शरीर दूसरे में चलता है, तो काम नकारात्मक होगा। नकारात्मक काम का एक उदाहरण घर्षण बल का काम हो सकता है। चूंकि घर्षण की ताकत का उद्देश्य आगे बढ़ना है। कल्पना करें कि शरीर विमान के साथ चलता है। शरीर से जुड़ी बल इसे एक निश्चित दिशा में धकेलती है। यह बल शरीर के आंदोलन पर सकारात्मक काम करता है। लेकिन साथ ही घर्षण बल बनाता है नकारात्मक कार्य। यह शरीर के आंदोलन को धीमा कर देता है और इसके आंदोलन की ओर निर्देशित होता है।

चित्रा 2 - आंदोलन और घर्षण शक्ति।

यांत्रिकी में काम जौल्स में मापा जाता है। एक जौले शरीर को एक मीटर के लिए ले जाने पर एक न्यूटन में बल द्वारा किया जाता है। शरीर के आंदोलन की दिशा के अलावा, साथ में बल का मूल्य भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, जब वसंत संपीड़ित होता है, तो उससे जुड़े बल की यात्रा की दूरी के अनुपात में वृद्धि होगी। इस मामले में, काम की गणना सूत्र द्वारा की जाती है।

फॉर्मूला 2 - स्प्रिंग्स संपीड़न का काम।

k वसंत की कठोरता है।

एक्स - चलती का समन्वय।

क्या आप जानते हैं कि काम क्या है? निसंदेह। काम क्या है, हर व्यक्ति को जानता है, बशर्ते वह पैदा हुआ है और ग्रह पृथ्वी पर रहता है। यांत्रिक कार्य क्या है?

यह अवधारणा ग्रह पर अधिकांश लोगों को भी जानी जाती है, हालांकि कुछ व्यक्तिगत व्यक्तित्वों में इस प्रक्रिया का अस्पष्ट विचार है। लेकिन यह अब उनके बारे में नहीं है। एक भी कम लोगों के पास एक विचार है कि क्या भौतिकी के संदर्भ में यांत्रिक कार्य। भौतिकी में, यांत्रिक कार्य भोजन के लिए व्यक्ति का काम नहीं है, यह है भौतिक मात्राजो किसी भी अन्य जीवित होने के साथ किसी के साथ पूरी तरह से जुड़ा नहीं जा सकता है। ऐसा कैसे? हम अब देखेंगे।

भौतिकी में यांत्रिक कार्य

हम दो उदाहरण देते हैं। नदी के पानी के पहले उदाहरण में, प्रक्षेपण के साथ सामना करना पड़ा, जो झरने के रूप में गिर गया। दूसरा उदाहरण एक व्यक्ति है जो लम्बी हाथों पर भारी वस्तु रखता है, उदाहरण के लिए, देश के घर के पोर्च पर छत पर छत पर छत पर गिरता है, जबकि उनकी पत्नी और बच्चे आराम करने की तुलना में दृढ़ता से खोजते हैं। यांत्रिक कार्य किस मामले में है?

यांत्रिक कार्य का निर्धारण

लगभग सब कुछ, बिना सोच के, जवाब देगा: दूसरे में। और वे गलत होंगे। स्थिति सिर्फ विपरीत है। भौतिकी में, यांत्रिक कार्य का वर्णन किया गया है निम्नलिखित परिभाषाएं: यांत्रिक कार्य तब किया जाता है जब शक्ति शरीर पर कार्य करती है, और यह चलती है। यांत्रिक कार्य सीधे लागू ताकत और पथ के लिए आनुपातिक है।

यांत्रिक कार्य का सूत्र

यांत्रिक कार्य सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां एक काम है
एफ - बल,
एस - यात्रा पथ।

इसलिए, थके हुए छत धारक के सभी वीरता के बावजूद, उनके द्वारा किए गए कार्य शून्य हैं, लेकिन एक उच्च चट्टान से गुरुत्वाकर्षण की कार्रवाई के तहत पानी गिर रहा है, जो कि न तो यांत्रिक काम करता है। यही है, अगर हम भारी अलमारी को असफल रूप से धक्का देते हैं, तो भौतिकी के दृष्टिकोण से हमने जो काम किया वह शून्य होगा, इस तथ्य के बावजूद कि हम बहुत ताकत बनाते हैं। लेकिन अगर हम थोड़ी देर के लिए कोठरी स्लाइड करते हैं, तो हम एक दूरी पर लागू बल के उत्पाद के बराबर काम करेंगे जो हमने शरीर को स्थानांतरित कर दिया था।

काम की इकाई 1 जे है। यह 1 मीटर की दूरी के लिए शरीर के आंदोलन पर 1 न्यूटन में बल द्वारा किया गया एक काम है। यदि लागू बल की दिशा शरीर आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाती है, तो यह बल सकारात्मक संचालन करता है। एक उदाहरण तब होता है जब हम किसी भी शरीर को धक्का देते हैं, और यह चलता है। और इस मामले में जब बल विपरीत शरीर आंदोलन पर लागू होता है, उदाहरण के लिए, घर्षण बल, यह बल नकारात्मक काम करता है। यदि संलग्न बल शरीर के आंदोलन को प्रभावित नहीं करता है, तो इस काम द्वारा निष्पादित बल शून्य है।

उस शरीर को चलो कि बल अधिनियमों को पारित किया जाता है, कुछ प्रक्षेपण के साथ आगे बढ़ते हैं, पथ एस। साथ ही, बल या तो शरीर की गति को बदलता है, इसे त्वरण बताता है, या आंदोलन का विरोध करने वाले किसी अन्य बल (या बलों) के प्रभाव के लिए क्षतिपूर्ति करता है। पथ पर कार्रवाई को काम नामक मान द्वारा विशेषता है।

यांत्रिक कार्य को एफएस और पथ के आंदोलन की दिशा में बल के प्रक्षेपण के कार्य के बराबर एक स्केलर मूल्य कहा जाता है, बल के आवेदन का गुजरने वाला बिंदु (चित्र 22):

ए \u003d एफएस * एस।(56)

अभिव्यक्ति (56) मान्य है अगर आंदोलन की दिशा पर एफएस बल प्रक्षेपण का मूल्य (यानी, गति की दिशा में) हर समय अपरिवर्तित बनी हुई है। विशेष रूप से, यह तब होता है जब शरीर सीधे चलता है और स्थायी बल आंदोलन की दिशा के साथ एक स्थायी कोण α बनाता है। चूंकि एफएस \u003d एफ * कॉस (α), अभिव्यक्ति (47) आप निम्न फ़ॉर्म दे सकते हैं:

ए \u003d एफ * एस * कॉस (α)।

यदि - आंदोलन वेक्टर, तो काम की गणना दो वैक्टर के स्केलर उत्पाद के रूप में की जाती है और:

. (57)

काम एक बीजगणितीय मूल्य है। यदि आंदोलन की शक्ति और दिशा एक तेज कोण (सीओएस (α)\u003e 0) है, तो काम सकारात्मक है। यदि कोण α बेवकूफ है (cos (α)< 0), работа отрицательна. При α = π/2 работа равна нулю. Последнее обстоятельство особенно отчетливо показывает, что понятие работы в механике существенно отличается от обыденного представления о работе. В обыденном понимании всякое усилие, в частности и мускульное напряжение, всегда сопровождается совершением работы. Например, для того чтобы держать тяжелый груз, стоя неподвижно, а тем более для того, чтобы перенести этот груз по горизонтальному пути, носильщик затрачивает много усилий, т. е. «совершает работу». Однако это – «физиологическая» работа. Механическая работа в этих случаях равна нулю.

बल की कार्रवाई के तहत चलते समय काम करते हैं

यदि आंदोलन की दिशा में बल के प्रक्षेपण का मूल्य आंदोलन के दौरान स्थिर नहीं रहता है, तो कार्य एक अभिन्न अंग के रूप में व्यक्त किया जाता है:

. (58)

गणित में इस प्रकार के अभिन्न अंग को प्रक्षेपवक्र एस के साथ एक वक्रीनियर अभिन्न अंग कहा जाता है। तर्क यहां एक वेक्टर चर के रूप में कार्य करता है जो मॉड्यूल और दिशा दोनों में भिन्न हो सकता है। अभिन्न के संकेत के तहत प्राथमिक आंदोलन की ताकत और वेक्टर का एक स्केलर उत्पाद है।

काम की एक इकाई के लिए, एक के बराबर बल और आंदोलन की दिशा में अभिनय करने वाला एक काम, एक के बराबर। एस में काम की इकाई जौले (जे) है जो काम के बराबर1 मीटर के रास्ते में 1 न्यूटन में बल द्वारा किया गया:

1j \u003d 1h * 1m।

एसएसएस में, काम की इकाई ईआरजी है, समान कार्य1 सेंटीमीटर के रास्ते में 1 दीना में बल द्वारा बनाया गया। 1j \u003d 10 7 erg।

कभी-कभी एक किलोग्राम मीटर (केजी * एम) की एक अतिरिक्त प्रणाली इकाई का उपयोग किया जाता है। यह 1 मीटर के रास्ते पर 1 किलो के बल द्वारा बनाई गई नौकरी है। 1 किलो * एम \u003d 9,81 जे।