งานในนิยามฟิสิกส์คืออะไร งานเครื่องกลและกำลังแรง

หากแรงกระทำต่อร่างกาย แรงนี้ก็จะทำงานเพื่อเคลื่อนร่างกายนี้ ก่อนที่จะกำหนดงานระหว่างการเคลื่อนที่โค้งของจุดวัสดุ ให้เราพิจารณากรณีพิเศษ:

ในกรณีนี้งานเครื่องกล ก เท่ากับ:

ก= เอฟ สกอส=
,

หรือ A = Fcos× ส = เอฟ ส × ส,

ที่ไหนเอฟ ส – การฉายภาพ ความแข็งแกร่ง ที่จะย้าย ในกรณีนี้ เอฟ ส = ค่าคงที่, และ ความหมายทางเรขาคณิตงาน กคือพื้นที่ของสี่เหลี่ยมที่สร้างด้วยพิกัด เอฟ ส , , ส.

เรามาพลอตการฉายแรงต่อทิศทางการเคลื่อนที่กันดีกว่า เอฟ สเป็นฟังก์ชันของการกระจัด s ให้เราแทนการกระจัดทั้งหมดเป็นผลรวมของการกระจัดเล็ก n อัน
- สำหรับตัวเล็ก ฉัน -การเคลื่อนไหวครั้งที่
งานก็เท่าเทียมกัน

หรือพื้นที่สี่เหลี่ยมคางหมูแรเงาในรูป

ทำงานทางกลให้เสร็จสิ้นเพื่อย้ายจากจุดหนึ่ง 1 ตรงประเด็น 2 จะเท่ากับ:

.

ค่าภายใต้อินทิกรัลจะแสดงถึงงานเบื้องต้นของการกระจัดที่เล็กที่สุด
:

- งานพื้นฐาน.

ทำลายวิถี จุดวัสดุเพื่อการเคลื่อนไหวที่ไร้ขีดจำกัด และการทำงานของกำลัง โดยการย้ายจุดวัสดุจากจุดหนึ่ง 1 ตรงประเด็น 2 กำหนดให้เป็นอินทิกรัลส่วนโค้ง:

–ทำงานในการเคลื่อนที่แบบโค้ง

ตัวอย่างที่ 1: งานแรงโน้มถ่วง
ระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งของจุดวัสดุ

.

ต่อไป ยังไง ค่าคงที่สามารถดึงออกจากเครื่องหมายอินทิกรัลและอินทิกรัลได้ ตามรูปจะแสดงถึงการกระจัดทั้งหมด . .

ถ้าเราแทนความสูงของจุด 1 จากพื้นผิวโลกผ่านทาง และความสูงของจุด 2 ผ่าน , ที่

เราจะเห็นว่าในกรณีนี้งานถูกกำหนดโดยตำแหน่งของจุดวัสดุในช่วงเวลาเริ่มต้นและช่วงเวลาสุดท้าย และไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวิถีหรือเส้นทาง งานที่ทำโดยแรงโน้มถ่วงในเส้นทางปิดจะเป็นศูนย์:
.

กองกำลังที่ทำงานบนเส้นทางปิดเป็นศูนย์จะถูกเรียกซึ่งอนุรักษ์นิยม .

ตัวอย่างที่ 2 : งานที่ทำโดยแรงเสียดทาน

นี่คือตัวอย่างของพลังที่ไม่อนุรักษ์นิยม เพื่อแสดงให้เห็นสิ่งนี้ ก็เพียงพอที่จะพิจารณางานเบื้องต้นของแรงเสียดทาน:

,

เหล่านั้น. งานที่ทำโดยแรงเสียดทานจะมีปริมาณเป็นลบเสมอและไม่สามารถเท่ากับศูนย์บนเส้นทางปิดได้ เรียกว่างานที่ทำต่อหน่วยเวลา พลัง- หากในช่วงเวลาดังกล่าว
งานกำลังทำอยู่
แล้วพลังก็เท่ากัน

–พลังกล.

การเอาไป
ในรูปแบบ

,

เราได้รับการแสดงออกถึงพลัง:

.

หน่วย SI ของงานคือจูล:
= 1 เจ = 1 นิวตัน 1 เมตร และหน่วยของกำลังคือวัตต์: 1 W = 1 J/s

พลังงานกล

มีการแบ่งปันพลังงาน การวัดเชิงปริมาณการเคลื่อนไหวของอันตรกิริยาของสสารทุกประเภท พลังงานจะไม่หายไปและไม่ได้เกิดขึ้นจากความว่างเปล่า มันสามารถผ่านจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น แนวคิดเรื่องพลังงานเชื่อมโยงปรากฏการณ์ทั้งหมดในธรรมชาติเข้าด้วยกัน ตามรูปแบบการเคลื่อนที่ต่าง ๆ ของสสาร จะพิจารณาพลังงานประเภทต่าง ๆ - เครื่องกล, ภายใน, แม่เหล็กไฟฟ้า, นิวเคลียร์ ฯลฯ

แนวคิดเรื่องพลังงานและงานมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เป็นที่ทราบกันดีว่างานเสร็จสิ้นเนื่องจากการสำรองพลังงาน และในทางกลับกัน การทำงานก็สามารถเพิ่มการสำรองพลังงานในอุปกรณ์ใดๆ ก็ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง งานคือการวัดการเปลี่ยนแปลงพลังงานในเชิงปริมาณ:

.

พลังงานก็เหมือนกับงาน วัดเป็น SI ในหน่วยจูล: [ อี]=1 เจ

พลังงานกลมีสองประเภท - จลน์และศักย์

พลังงานจลน์ (หรือพลังงานของการเคลื่อนที่) ถูกกำหนดโดยมวลและความเร็วของวัตถุที่ต้องการ พิจารณาจุดวัตถุที่เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรง - การทำงานของแรงนี้จะเพิ่มพลังงานจลน์ของจุดวัตถุ
- ในกรณีนี้ ให้เราคำนวณการเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (ส่วนต่าง) ของพลังงานจลน์:

เมื่อคำนวณแล้ว
มีการใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน
และยัง
- โมดูลความเร็วของจุดวัสดุ แล้ว
สามารถแสดงเป็น:

-

- พลังงานจลน์ของจุดวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่.

การคูณและหารนิพจน์นี้ด้วย
และให้สิ่งนั้น
เราได้รับ

-

- การเชื่อมต่อระหว่างโมเมนตัมและพลังงานจลน์ของจุดวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่.

พลังงานศักย์ (หรือพลังงานของตำแหน่งของร่างกาย) ถูกกำหนดโดยการกระทำของแรงอนุรักษ์ที่มีต่อร่างกายและขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกายเท่านั้น .

เราได้เห็นแล้วว่างานที่ทำโดยแรงโน้มถ่วง
โดยมีการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งของจุดวัสดุ
สามารถแสดงเป็นผลต่างของค่าฟังก์ชันได้
, ถ่ายตรงจุด 1 และตรงจุด 2 :

.

ปรากฎว่าเมื่อใดก็ตามที่กองกำลังมีการอนุรักษ์การทำงานของกองกำลังเหล่านี้ก็จะอยู่บนเส้นทาง 1
2 สามารถแสดงเป็น:

.

การทำงาน , ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกายเท่านั้นเรียกว่าพลังงานศักย์.

แล้วสำหรับงานประถมเราก็ได้

–งานเท่ากับการสูญเสียพลังงานศักย์.

มิฉะนั้นอาจกล่าวได้ว่างานเสร็จสิ้นเนื่องจากการสำรองพลังงานศักย์

ขนาด เท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของอนุภาคเรียกว่าพลังงานกลทั้งหมดของร่างกาย:

–พลังงานกลทั้งหมดของร่างกาย.

โดยสรุป เราสังเกตว่าการใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน
, ส่วนต่างของพลังงานจลน์
สามารถแสดงเป็น:

.

ส่วนต่างพลังงานศักย์
ตามที่ระบุข้างต้น เท่ากับ:

.

ดังนั้นหากใช้กำลัง – แรงอนุรักษ์นิยมและไม่มีแรงภายนอกอื่นแล้ว , เช่น. ในกรณีนี้ พลังงานกลทั้งหมดของร่างกายจะถูกอนุรักษ์ไว้

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร?

ในวิชาฟิสิกส์ “งานเครื่องกล” คืองานที่ใช้แรงบางอย่าง (แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น แรงเสียดทาน ฯลฯ) ต่อร่างกาย ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของร่างกาย

บ่อยครั้งที่คำว่า "เครื่องกล" ไม่ได้เขียนไว้
บางครั้งคุณอาจเจอสำนวนที่ว่า “ร่างกายได้ทำงานแล้ว” ซึ่งโดยหลักการแล้วหมายถึง “แรงที่กระทำต่อร่างกายได้ทำงานแล้ว”

ฉันคิดว่า - ฉันกำลังทำงานอยู่

ฉันจะไป - ฉันก็ทำงานเหมือนกัน

ที่นี่งานเครื่องกลอยู่ที่ไหน?

หากร่างกายเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรง งานทางกลก็จะเกิดขึ้น

พวกเขาบอกว่าร่างกายทำงานได้
หรือถ้าให้เจาะจงกว่านั้น จะเป็นดังนี้ งานจะกระทำโดยแรงที่กระทำต่อร่างกาย

งานบ่งบอกถึงผลลัพธ์ของแรง

แรงที่กระทำต่อบุคคลนั้นทำงานทางกลไกกับเขา และจากผลของแรงเหล่านี้ บุคคลนั้นจึงเคลื่อนไหว

งาน - ปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลคูณของแรงที่กระทำต่อร่างกายและเส้นทางที่ร่างกายสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงในทิศทางของแรงนี้

เอ - งานเครื่องกล
F - ความแข็งแกร่ง
S - ระยะทางที่เดินทาง

งานเสร็จแล้วหากตรงตามเงื่อนไข 2 ประการพร้อมกัน: แรงกระทำต่อร่างกายและแรงนั้น
เคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรง

ไม่มีงานทำ(เช่น เท่ากับ 0) ถ้า:
1.แรงกระทำแต่ร่างกายไม่เคลื่อนไหว

ตัวอย่างเช่น: เราออกแรงบังคับกับก้อนหิน แต่ไม่สามารถขยับได้

2. ร่างกายเคลื่อนที่และแรงเป็นศูนย์ หรือแรงทั้งหมดได้รับการชดเชย (นั่นคือ ผลลัพธ์ของแรงเหล่านี้คือ 0)
ตัวอย่างเช่น เมื่อเคลื่อนที่ด้วยแรงเฉื่อย จะไม่มีงานใดเกิดขึ้น
3. ทิศทางของแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ของร่างกายตั้งฉากกัน

ตัวอย่างเช่น เมื่อรถไฟเคลื่อนที่ในแนวนอน แรงโน้มถ่วงจะไม่ทำงาน

งานสามารถเป็นบวกและลบได้

1. หากทิศทางของแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ของร่างกายตรงกัน งานเชิงบวกก็จะเสร็จสิ้น

ตัวอย่างเช่น: แรงโน้มถ่วงซึ่งกระทำต่อหยดน้ำที่ตกลงมานั้นให้ผลเชิงบวก

2. หากทิศทางของแรงและการเคลื่อนไหวของร่างกายตรงกันข้ามแสดงว่างานด้านลบเสร็จสิ้น

ตัวอย่างเช่น: แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อการเพิ่มขึ้น บอลลูน, ทำงานด้านลบ

ถ้าแรงหลายแรงกระทำต่อร่างกาย งานทั้งหมดที่ทำโดยแรงทั้งหมดจะเท่ากับงานที่ทำโดยแรงที่เกิดขึ้น

หน่วยงาน

เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ D. Joule หน่วยงานนี้มีชื่อว่า 1 Joule

ใน ระบบระหว่างประเทศหน่วย (SI):
[A] = J = N ม
1J = 1N 1น

งานเครื่องกลเท่ากับ 1 J หากร่างกายเคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรงนั้นภายใต้อิทธิพลของแรง 1 N

เมื่อบินจาก นิ้วหัวแม่มือมือของมนุษย์บนดัชนี
ยุงทำงานได้ - 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 J.

หัวใจของมนุษย์ทำงานประมาณ 1 J ต่อการหดตัว ซึ่งสอดคล้องกับงานที่ทำเมื่อยกของหนัก 10 กก. ถึงสูง 1 ซม.

ไปทำงานกันเถอะเพื่อน!

แนวคิดที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในวิชากลศาสตร์คือ งานแห่งกำลัง .

งานแห่งกำลัง

ร่างกายทั้งหมดในโลกรอบตัวเราถูกขับเคลื่อนด้วยกำลัง ถ้าวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันหรือตรงกันข้ามถูกกระทำด้วยแรงหรือแรงหลายแรงจากวัตถุหนึ่งหรือหลายวัตถุ ก็อาจกล่าวได้ว่า งานกำลังทำอยู่ .

นั่นคืองานทางกลนั้นกระทำโดยแรงที่กระทำต่อร่างกาย ดังนั้นแรงฉุดของหัวรถจักรไฟฟ้าจึงทำให้รถไฟทั้งขบวนเคลื่อนที่ ดังนั้นจึงเป็นการทำงานของกลไก จักรยานขับเคลื่อนด้วยพลังกล้ามเนื้อของขาของนักปั่นจักรยาน ดังนั้นแรงนี้จึงทำงานทางกลด้วย

ในวิชาฟิสิกส์ งานแห่งกำลัง เรียกปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลคูณของโมดูลัสแรง โมดูลัสการกระจัดของจุดที่ใช้แรง และโคไซน์ของมุมระหว่างเวกเตอร์แรงและเวกเตอร์การกระจัด

A = F s cos (F, s) ,

ที่ไหน เอฟ โมดูลแรง,

ส – โมดูลการเดินทาง .

งานจะเกิดขึ้นเสมอถ้ามุมระหว่างลมแห่งแรงและการกระจัดไม่เป็นศูนย์ หากแรงกระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ ปริมาณงานจะเป็นลบ

ไม่มีงานใดเกิดขึ้นหากไม่มีแรงกระทำต่อร่างกาย หรือหากมุมระหว่างแรงที่กระทำกับทิศทางการเคลื่อนที่คือ 90 o (cos 90 o = 0)

หากม้าดึงเกวียน แรงกล้ามเนื้อของม้าหรือแรงดึงที่พุ่งไปตามทิศทางการเคลื่อนที่ของเกวียนก็จะทำงาน แต่แรงโน้มถ่วงที่คนขับกดบนรถเข็นไม่ได้ทำงานใด ๆ เนื่องจากมันถูกชี้ลงตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่

งานของกำลังเป็นปริมาณสเกลาร์

หน่วยงานในระบบการวัด SI - จูล 1 จูลคืองานที่กระทำด้วยแรง 1 นิวตันที่ระยะ 1 เมตร ถ้าทิศทางของแรงและการกระจัดตรงกัน

หากมีแรงหลายแรงกระทำต่อวัตถุหรือจุดวัตถุ เราก็พูดถึงงานที่ทำโดยแรงลัพธ์ของแรงเหล่านั้น

หากแรงที่ใช้ไม่คงที่ งานของมันจะคำนวณเป็นอินทิกรัล:

พลัง

แรงที่ทำให้ร่างกายเคลื่อนไหวจะเป็นการทำงานของกลไก แต่วิธีการทำงานนี้ให้เสร็จสิ้น เร็วหรือช้า บางครั้งก็สำคัญมากที่ต้องรู้ในทางปฏิบัติ ท้ายที่สุดแล้วงานเดียวกันก็สามารถทำได้ เวลาที่ต่างกัน- งานที่มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ทำได้โดยใช้มอเตอร์ขนาดเล็ก แต่เขาจะต้องใช้เวลามากกว่านี้มากสำหรับเรื่องนี้

ในทางกลศาสตร์ มีปริมาณที่เป็นตัวกำหนดความเร็วของงาน ปริมาณนี้เรียกว่า พลัง.

กำลังคืออัตราส่วนของงานที่ทำในช่วงเวลาหนึ่งต่อมูลค่าของช่วงเวลานี้

น= ก /∆ ที

ตามคำนิยาม เอ = เอฟ ส เพราะ α , ก ส/∆ เสื้อ = โวลต์ , เพราะฉะนั้น

น= เอฟ โวลต์ เพราะ α = เอฟ โวลต์ ,

ที่ไหน เอฟ - ความแข็งแกร่ง, โวลต์ ความเร็ว, α – มุมระหว่างทิศทางของแรงและทิศทางของความเร็ว

นั่นก็คือ พลัง - นี้ ผลิตภัณฑ์ดอทเวกเตอร์แรงกับเวกเตอร์ความเร็วของร่างกาย.

ในระบบ SI สากล กำลังวัดเป็นวัตต์ (W)

กำลัง 1 วัตต์เท่ากับ 1 จูล (J) ของงานที่ทำเสร็จใน 1 วินาที

กำลังสามารถเพิ่มได้โดยการเพิ่มแรงในการทำงานหรืออัตราที่งานนี้เสร็จ

เพื่อให้สามารถระบุลักษณะเฉพาะด้านพลังงานของการเคลื่อนไหวได้ จึงได้นำแนวคิดของงานเครื่องกลมาใช้ และบทความนี้ได้อุทิศให้กับบทความนี้ในรูปแบบต่างๆ หัวข้อนี้ทั้งง่ายและค่อนข้างเข้าใจยาก ผู้เขียนพยายามอย่างจริงใจเพื่อให้เข้าใจง่ายและเข้าถึงได้มากขึ้นและใคร ๆ ก็หวังได้ว่าจะบรรลุเป้าหมายเท่านั้น

งานเครื่องกลเรียกว่าอะไร?

มันเรียกว่าอะไร? หากมีแรงบางอย่างเกิดขึ้นกับร่างกาย และผลจากการกระทำนั้นทำให้ร่างกายเคลื่อนไหว สิ่งนั้นเรียกว่างานทางกล เมื่อเข้าใกล้จากมุมมอง ปรัชญาวิทยาศาสตร์ที่นี่สามารถเน้นประเด็นเพิ่มเติมได้หลายประการ แต่บทความนี้จะครอบคลุมหัวข้อจากมุมมองของฟิสิกส์ งานเครื่องกลไม่ใช่เรื่องยากหากคุณคิดอย่างรอบคอบเกี่ยวกับคำที่เขียนไว้ที่นี่ แต่โดยปกติแล้วจะไม่เขียนคำว่า "เครื่องกล" และทุกอย่างจะสั้นลงเหลือคำว่า "งาน" แต่ไม่ใช่ทุกงานที่เป็นกลไก นี่คือผู้ชายกำลังนั่งคิดอยู่ มันได้ผลเหรอ? ทางจิตใจ ใช่แล้ว! แต่นี่มันงานเครื่องกลเหรอ? เลขที่ เกิดอะไรขึ้นถ้าคนเดิน? หากร่างกายเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรง แสดงว่าเป็นงานทางกล มันง่ายมาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง แรงที่กระทำต่อร่างกายจะทำงาน (ทางกล) และอีกอย่างหนึ่ง: เป็นงานที่สามารถกำหนดลักษณะผลลัพธ์ของการกระทำของแรงบางอย่างได้ ดังนั้นหากบุคคลหนึ่งเดินแรงบางอย่าง (แรงเสียดทานแรงโน้มถ่วง ฯลฯ ) จะทำงานทางกลกับบุคคลนั้นและจากการกระทำของพวกเขาบุคคลนั้นจะเปลี่ยนตำแหน่งของเขาหรืออีกนัยหนึ่งคือเคลื่อนที่

งานเป็นปริมาณทางกายภาพเท่ากับแรงที่กระทำต่อร่างกาย คูณด้วยเส้นทางที่ร่างกายสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงนี้และในทิศทางที่แรงนั้นระบุ เราสามารถพูดได้ว่างานกลไกเสร็จสิ้นได้หากตรงตามเงื่อนไข 2 ประการพร้อมกัน นั่นคือ แรงที่กระทำต่อร่างกาย และแรงนั้นเคลื่อนที่ไปในทิศทางของการกระทำ แต่จะไม่เกิดขึ้นหรือไม่เกิดขึ้นหากแรงกระทำและวัตถุไม่เปลี่ยนตำแหน่งในระบบพิกัด ที่นี่ ตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆเมื่อไม่มีการทำงานทางกล:

1. ดังนั้นบุคคลจึงสามารถพิงก้อนหินขนาดใหญ่เพื่อเคลื่อนย้ายได้ แต่มีกำลังไม่เพียงพอ แรงกระทำบนหิน แต่มันไม่เคลื่อนที่ และไม่มีงานใดเกิดขึ้น
2. ร่างกายเคลื่อนที่ในระบบพิกัด และแรงมีค่าเท่ากับศูนย์หรือทั้งหมดได้รับการชดเชยแล้ว สิ่งนี้สามารถสังเกตได้ในขณะที่เคลื่อนที่ด้วยความเฉื่อย
3. เมื่อทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่ตั้งฉากกับการกระทำของแรง เมื่อรถไฟเคลื่อนที่ไปตามเส้นแนวนอน แรงโน้มถ่วงจะไม่ทำงาน

งานทางกลอาจเป็นค่าลบและบวกได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขบางประการ ดังนั้นหากทิศทางของทั้งแรงและการเคลื่อนไหวของร่างกายเหมือนกัน งานเชิงบวกก็จะเกิดขึ้น ตัวอย่างของการทำงานเชิงบวกคือผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อหยดน้ำที่ตกลงมา แต่ถ้าแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ตรงกันข้าม งานทางกลเชิงลบก็จะเกิดขึ้น ตัวอย่างของตัวเลือกดังกล่าวคือ บอลลูนที่กำลังลอยขึ้นและแรงโน้มถ่วงซึ่งส่งผลเสีย เมื่อวัตถุตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงหลายๆ แรง งานดังกล่าวเรียกว่า “งานแรงลัพธ์”

คุณสมบัติการใช้งานจริง (พลังงานจลน์)

เรามาเปลี่ยนจากทฤษฎีไปสู่ภาคปฏิบัติกันดีกว่า เราควรพูดคุยแยกกันเกี่ยวกับงานเครื่องกลและการใช้ในฟิสิกส์ อย่างที่หลายๆ คนคงจำได้ พลังงานทั้งหมดของร่างกายแบ่งออกเป็นจลน์และศักย์ไฟฟ้า เมื่อวัตถุอยู่ในสภาวะสมดุลและไม่เคลื่อนที่ไปไหนเลย พลังงานศักย์ของมันจะเท่ากับพลังงานทั้งหมดและพลังงานจลน์ของมันจะเท่ากับศูนย์ เมื่อการเคลื่อนไหวเริ่มต้นขึ้น พลังงานศักย์เริ่มลดลง พลังงานจลน์เริ่มเพิ่มขึ้น แต่โดยรวมแล้วพลังงานทั้งหมดจะเท่ากับพลังงานทั้งหมดของวัตถุ สำหรับจุดวัตถุ พลังงานจลน์ถูกกำหนดให้เป็นการทำงานของแรงที่เร่งจุดจากศูนย์ไปเป็นค่า H และในรูปแบบสูตร จลนศาสตร์ของวัตถุจะเท่ากับ ½*M*N โดยที่ M คือมวล ในการหาพลังงานจลน์ของวัตถุที่ประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมาก คุณต้องหาผลรวมของพลังงานจลน์ทั้งหมดของอนุภาค และนี่จะเป็นพลังงานจลน์ของร่างกาย

คุณสมบัติของการประยุกต์ใช้งานจริง (พลังงานศักย์)

ในกรณีที่แรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกายเป็นแบบอนุรักษ์นิยม และพลังงานศักย์เท่ากับพลังงานทั้งหมด ก็ไม่มีงานใดเกิดขึ้น สมมุติฐานนี้เรียกว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานกล พลังงานกลในระบบปิดจะคงที่ตลอดช่วงเวลา กฎหมายอนุรักษ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแก้ปัญหาจากกลศาสตร์คลาสสิก

คุณสมบัติของการประยุกต์ใช้งานจริง (อุณหพลศาสตร์)

ในอุณหพลศาสตร์ งานที่ทำโดยแก๊สระหว่างการขยายตัวจะคำนวณโดยอินทิกรัลของความดันคูณปริมาตร วิธีการนี้ใช้ไม่เพียงแต่ในกรณีที่มีฟังก์ชันปริมาตรที่แน่นอน แต่ยังรวมถึงกระบวนการทั้งหมดที่สามารถแสดงในระนาบความดัน/ปริมาตรด้วย นอกจากนี้ยังใช้ความรู้เกี่ยวกับงานเครื่องกลไม่เพียงแต่กับก๊าซเท่านั้น แต่ยังใช้กับทุกสิ่งที่สามารถสร้างแรงกดดันได้

คุณสมบัติของการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติในทางปฏิบัติ (กลศาสตร์เชิงทฤษฎี)

ในกลศาสตร์เชิงทฤษฎี คุณสมบัติและสูตรทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นได้รับการพิจารณาอย่างละเอียดยิ่งขึ้น โดยเฉพาะการคาดการณ์ เธอยังให้คำจำกัดความของเธอเองสำหรับสูตรต่างๆ ของงานเครื่องกล (ตัวอย่างคำจำกัดความสำหรับอินทิกรัลของ Rimmer): ขีดจำกัดที่ผลรวมของแรงทั้งหมดมีแนวโน้ม งานพื้นฐานเมื่อความละเอียดของพาร์ติชันมีแนวโน้มเป็นศูนย์ เรียกว่า งานแรงตามแนวโค้ง คงจะยากใช่ไหม? แต่ไม่มีอะไร ทุกอย่างเรียบร้อยดีด้วยกลศาสตร์เชิงทฤษฎี ใช่แล้ว งานเครื่องกล ฟิสิกส์ และปัญหาอื่นๆ จบลงแล้ว นอกจากนี้จะเป็นเพียงตัวอย่างและข้อสรุปเท่านั้น

หน่วยวัดงานเครื่องกล

SI ใช้จูลในการวัดงาน ในขณะที่ GHS ใช้ erg:

1. 1 J = 1 กิโลกรัม ตรม./วินาที2 = 1 นิวตันเมตร
2. 1 เอิร์ก = 1 กรัม cm²/s² = 1 ดายน์ ซม
3. 1 เอิร์ก = 10 −7 เจ

ตัวอย่างงานเครื่องกล

เพื่อให้เข้าใจแนวคิดเช่นงานเครื่องจักรกลในที่สุดคุณควรศึกษาตัวอย่างหลายตัวอย่างที่จะช่วยให้คุณสามารถพิจารณาได้จากหลาย ๆ ด้าน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด:

1. เมื่อบุคคลยกหินด้วยมือ งานกลจะเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของความแข็งแรงของกล้ามเนื้อของมือ
2. เมื่อรถไฟแล่นไปตามราง รถไฟจะถูกดึงโดยแรงดึงของรถแทรกเตอร์ (หัวรถจักรไฟฟ้า หัวรถจักรดีเซล ฯลฯ)
3. หากคุณหยิบปืนและยิงจากนั้นงานก็จะเสร็จสิ้นด้วยแรงกดดันที่สร้างขึ้นโดยผงก๊าซ: กระสุนถูกเคลื่อนที่ไปตามลำกล้องปืนในเวลาเดียวกันกับที่ความเร็วของกระสุนเพิ่มขึ้น
4. งานเครื่องกลก็เกิดขึ้นเมื่อแรงเสียดทานกระทำต่อร่างกาย บังคับให้มันลดความเร็วในการเคลื่อนที่
5. ตัวอย่างข้างต้นกับลูกบอลเมื่อพวกมันลอยขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามสัมพันธ์กับทิศทางของแรงโน้มถ่วงก็เป็นตัวอย่างหนึ่งของงานทางกลด้วย แต่นอกเหนือจากแรงโน้มถ่วงแล้ว แรงของอาร์คิมิดีสยังทำหน้าที่เมื่อทุกสิ่งที่เบากว่าอากาศลอยขึ้น

อำนาจคืออะไร?

สุดท้ายนี้ผมอยากจะกล่าวถึงหัวข้อเรื่องอำนาจ งานที่กระทำด้วยกำลังในหนึ่งหน่วยเวลาเรียกว่ากำลัง ในความเป็นจริง กำลังคือปริมาณทางกายภาพที่สะท้อนอัตราส่วนของงานต่อช่วงเวลาหนึ่งในระหว่างที่งานนี้เสร็จสิ้น: M=P/B โดยที่ M คือกำลัง P คืองาน B คือเวลา หน่วย SI ของกำลังคือ 1 W วัตต์เท่ากับกำลังงานหนึ่งจูลในหนึ่งวินาที: 1 W=1J\1s