Back to the topics list

ish

Fizikada ish tushunchasini tushunish

Fizika olamida ish kundalik foydalanishdan mutlaqo farq qiladigan o'ziga xos ma'noga ega. Biz odatda ishni aqliy yoki jismoniy kuch bilan bog'liq har qanday faoliyat deb hisoblasak, fizikada ish masofa bo'ylab kuch qo'llash orqali energiyaning bir ob'ektdan ikkinchisiga o'tish jarayoni deb ta'riflanadi. Aslini olganda, biror kuch uni harakatga keltirganda, u ustida ish bajariladi.

Ishning asosiy formulasi

Ishni hisoblashning eng asosiy formulasi quyidagicha ifodalanadi:

Qayerda:

• W - bajarilgan ish (joulda, J),
• F - qo'llaniladigan kuch (nyutonda, N),
• d - kuch qo'llaniladigan masofa (metrda, m) va
• \(\theta\) - kuch va harakat yo'nalishi o'rtasidagi burchak.

Bu formula bizga ish bajarilishi uchun kuch jismni harakatga keltirishi kerakligini va bajarilgan ish kuchning kattaligi va u qo'llaniladigan masofa bilan bog'liqligini aytadi.

Ish bilan bog'liq energiya turlari

Ish tugagach, energiya ob'ektlar o'rtasida o'tkaziladi yoki bir shakldan ikkinchisiga aylanadi. Ushbu kontekstda energiyaning ikkita asosiy toifasi:

• Potensial energiya: ish qilish potentsialiga ega bo'lgan saqlangan energiya. Bu tortishish yoki elektromagnetizm kabi kuch maydonidagi ob'ektning holatiga bog'liq. Klassik misol - yerdan ma'lum bir balandlikda ushlab turilgan, tortishish potentsial energiyasiga ega bo'lgan to'p.
• Kinetik energiya: jismning harakati bilan bog'liq energiya. Bu jismning massasi va tezligiga bog'liq. Harakatlanuvchi avtomobil kinetik energiyaga ega bo'lib, u ishlayotgan dvigateldan avtomobilga o'tkaziladi.

Kinetik energiyani ( \(KE\) ) formula yordamida hisoblash mumkin:

Qayerda:

• m - jismning massasi (kilogramm, kg) va
• v - jismning tezligi (sekundiga metr, m/s).

Potensial energiya, xususan, gravitatsion potentsial energiya ( \(PE\) ) quyidagicha ifodalanadi:

Qayerda:

• g - tortishish tezlashuvi (Yerda \(9.81 m/s^2\) va
• h - mos yozuvlar nuqtasi ustidagi balandlik (metrda, m).

Ish, energiya va quvvat o'rtasidagi bog'liqlik

Fizikada ish, energiya va quvvat tushunchalari bir-biri bilan chambarchas bog‘langan. Ob'ekt ustida ish olib borilganda, bu odatda energiyaning o'zgarishiga olib keladi - potentsial energiyani kinetik energiyaga aylantiradi yoki aksincha. Ishning bajarilishi yoki energiyaning uzatilish tezligi sifatida belgilangan quvvat bu tushunchalarni bir-biriga bog'laydi.

Vattlarda (Vt) ifodalangan quvvat ishning qanchalik tez bajarilishini yoki energiyaning bir shakldan ikkinchisiga qanchalik tez o'tkazilishini aniqlaydi. Yuqori quvvatga ega dvigatel qisqa vaqt ichida katta hajmdagi ishlarni bajarishi mumkin.

Ish va energiyaning amaliy misollari

Ish va energiya qanday bog'liqligini yaxshiroq tushunish uchun bir nechta haqiqiy misollarni ko'rib chiqing:

• Vagonni tortib olish: Vagonni ma'lum masofaga tortish uchun kuch qo'llasangiz, siz vagonda ish qilyapsiz. Vagonga harakatlanadigan masofaga ta'sir qiladigan kuch kinetik energiyaga aylanadi, bu esa vagonning harakatlanishini ta'minlaydi.
• Batareyani zaryadlash: Elektr ishlari batareya zaryadlanganda amalga oshiriladi. Elektr energiyasi zaryadlovchidan akkumulyatorga uzatiladi, bu uning saqlanadigan kimyoviy potentsial energiyasini oshiradi.
• Prujinani siqish: prujinani siqish uchun kuch qo'llash orqali prujinada ish bajariladi, unda elastik potentsial energiya saqlanadi. Bu saqlangan energiya, keyin bahor bo'shatilganda ishlarni bajarish uchun ishlatilishi mumkin.

Xulosa

Fizikada ish kontseptsiyasini tushunish energiyaning turli tizimlarda qanday uzatilishi va o'zgarishini tushunish uchun ko'prik beradi. Ish bajariladigan aniq sharoitlarni - kuch masofadan turib harakatga sabab bo'lishi kerakligini va bu jarayonning miqdoriy ko'rsatkichlarini tan olish orqali biz nafaqat mexanik tizimlarni, balki butun koinotni boshqaradigan asosiy tamoyillar haqida tushunchaga ega bo'lamiz. Savatchani surishning oddiy harakatidan tortib, avtomobil dvigatelidagi murakkab o'zaro ta'sirlargacha, ish, energiya va quvvat tamoyillari ob'ektlarning xatti-harakati va o'zaro ta'sirini tushuntirishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Esingizda bo'lsin, bu o'zaro ta'sirlar orqali potentsial va kinetik energiya almashiladi va ish bu almashinuv sodir bo'ladigan vositadir.