כמעט כולם, ללא היסוס, יענו: בשני. והם יטעו. המקרה הוא בדיוק הפוך. בפיזיקה מתוארת עבודה מכנית את ההגדרות הבאות:עבודה מכנית נעשית כאשר כוח פועל על גוף והוא נע. עבודה מכנית עומדת ביחס ישר לכוח המופעל ולמרחק שעבר.

נוסחת עבודה מכנית

העבודה המכנית נקבעת על ידי הנוסחה:

כאשר A הוא עבודה, F הוא כוח, s הוא המרחק שעבר.

פוטנציאל(פונקציה פוטנציאלית), מושג המאפיין מחלקה רחבה של שדות כוח פיזיקליים (חשמליים, כבידה וכו') ושדות בכלל כמויות פיזיות, המיוצג על ידי וקטורים (שדה מהירות נוזל וכו'). במקרה הכללי, הפוטנציאל של השדה הווקטור a( איקס,y,ז) היא פונקציה סקלרית כזו u(איקס,y,ז) כי א=גראד

35. מוליכים בשדה חשמלי. קיבולת חשמלית.מוליכים בשדה חשמלי.מוליכים הם חומרים המאופיינים בנוכחותם של מספר רב של נושאי מטען חופשיים שיכולים לנוע בהשפעת שדה חשמלי. מוליכים כוללים מתכות, אלקטרוליטים, פחם. במתכות, נושאי המטענים החופשיים הם האלקטרונים של הקליפות החיצוניות של האטומים, שכאשר אטומים מקיימים אינטראקציה, מאבדים לחלוטין את הקשרים שלהם עם האטומים "שלהם" והופכים לנכס של המוליך כולו בכללותו. אלקטרונים חופשיים משתתפים בתנועה תרמית כמו מולקולות גז ויכולים לנוע דרך המתכת לכל כיוון. קיבולת חשמלית- מאפיין של מוליך, מדד ליכולתו לצבור מטען חשמלי. בתורת המעגלים החשמליים, קיבול הוא הקיבול ההדדי בין שני מוליכים; פרמטר של האלמנט הקיבולי של המעגל החשמלי, המוצג בצורה של רשת דו-טרמינלית. קיבולת זו מוגדרת כיחס של הגודל מטען חשמלילהבדל הפוטנציאל בין המוליכים הללו

36. קיבול של קבל שטוח.

קיבול של קבל שטוח.

זֶה. הקיבול של קבל שטוח תלוי רק בגודלו, בצורתו ובקבוע הדיאלקטרי שלו. כדי ליצור קבל בעל קיבולת גבוהה, יש צורך להגדיל את שטח הלוחות ולהפחית את עובי השכבה הדיאלקטרית.

37. אינטראקציה מגנטית של זרמים בוואקום. חוק אמפר.חוק אמפר. בשנת 1820, אמפר (מדען צרפתי (1775-1836)) קבע בניסוי חוק שבאמצעותו ניתן לחשב כוח הפועל על אלמנט מוליך באורך עם זרם.

איפה הווקטור של האינדוקציה המגנטית, הוא הווקטור של אלמנט האורך של המוליך שנמשך לכיוון הזרם.

מודול כוח, היכן היא הזווית בין כיוון הזרם במוליך לכיוון השדה המגנטי. למוליך ישר עם זרם בשדה אחיד

ניתן לקבוע את כיוון הכוח הפועל באמצעות חוקי יד שמאל:

אם כף יד שמאל ממוקמת כך שהרכיב הרגיל (לנוכחי). שדה מגנטינכנס לכף היד, וארבע אצבעות מושטות מכוונות לאורך הזרם, ואז האגודל יציין את הכיוון שבו פועל כוח האמפרה.

38. חוזק שדה מגנטי. חוק Biot-Savart-Laplaceכוח שדה מגנטי(ייעוד סטנדרטי ח ) - וֶקטוֹר כמות פיסית, שווה להפרש של הווקטור אינדוקציה מגנטית ב ו וקטור מגנטיזציה י .

IN מערכת היחידות הבינלאומית (SI): איפה- קבוע מגנטי.

חוק BSL.החוק הקובע את השדה המגנטי של אלמנט זרם בודד

39. יישומים של חוק Biot-Savart-Laplace.עבור שדה זרם ישר

ללולאה מעגלית.

ולסולנואיד

40. אינדוקציה של שדה מגנטיהשדה המגנטי מאופיין בכמות וקטורית, הנקראת אינדוקציה של השדה המגנטי (כמות וקטורית, שהיא הכוח המאפיין את השדה המגנטי בנקודה נתונה במרחב). מִי. (ב) זה לא כוח הפועל על מוליכים, זה כמות שנמצאת דרך כוח נתון לפי הנוסחה הבאה: B \u003d F / (I * l) (מילולית: מודול וקטור MI. (B) שווה ליחס בין מודול הכוח F, שבו פועל השדה המגנטי על מוליך נושא זרם הממוקם בניצב לקווים המגנטיים, לעוצמת הזרם במוליך I ולאורך המוליך l.אינדוקציה מגנטית תלויה רק ​​בשדה המגנטי. בהקשר זה, אינדוקציה יכולה להיחשב כמאפיין כמותי של השדה המגנטי. הוא קובע באיזה כוח (כוח לורנץ) השדה המגנטי פועל על מטען שנע במהירות. MI נמדד בטסלה (1 T). במקרה זה, 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). ל-MI יש כיוון. מבחינה גרפית, ניתן לצייר אותו כקווים. בשדה מגנטי אחיד, ה-MI מקבילים, וקטור ה-MI יופנה באותו אופן בכל הנקודות. במקרה של שדה מגנטי לא אחיד, למשל, שדה סביב מוליך עם זרם, וקטור האינדוקציה המגנטי ישתנה בכל נקודה בחלל סביב המוליך, ומשיקים לוקטור זה ייצרו מעגלים קונצנטריים סביב המוליך.

41. תנועה של חלקיק בשדה מגנטי. כוח לורנץ.א) - אם חלקיק טס לתוך אזור של שדה מגנטי אחיד, והווקטור V מאונך לווקטור B, אז הוא נע לאורך מעגל ברדיוס R=mV/qB, שכן כוח לורנץ Fl=mV^2 /R ממלא את התפקיד של כוח צנטריפטלי. תקופת המהפכה היא T=2piR/V=2pim/qB והיא אינה תלויה במהירות החלקיק (זה נכון רק עבור V<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

כוח L. נקבע על ידי היחס: Fl = q V B sina (q הוא גודל המטען הנע; V הוא מודול המהירות שלו; B הוא מודול וקטור האינדוקציה של השדה המגנטי; אלפא הוא הזווית בין וקטור V והווקטור B) כוח לורנץ מאונך למהירות ולכן הוא לא עובד, לא משנה את מודול מהירות המטען ואת האנרגיה הקינטית שלו. אבל כיוון המהירות משתנה ללא הרף. כוח לורנץ מאונך לוקטורים B ו-v, וכיוונו נקבע באמצעות אותו כלל של יד שמאל כמו כיוון כוח האמפרה: אם יד שמאל ממוקמת כך שרכיב האינדוקציה המגנטי B, מאונך ל- מהירות המטען, נכנסת לכף היד, וארבע אצבעות מכוונות לאורך תנועת מטען חיובי (נגד תנועת מטען שלילי), ואז האגודל כפוף 90 מעלות יראה את כיוון כוח לורנץ הפועל על המטען F l .

בפיזיקה, למושג "עבודה" יש הגדרה שונה מזו הנהוגה בחיי היומיום. בפרט, המונח "עבודה" משמש כאשר כוח פיזי גורם לאובייקט לנוע. באופן כללי, אם כוח רב עוצמה גורם לאובייקט לנוע רחוק מאוד, אז נעשית עבודה רבה. ואם הכוח קטן או שהעצם לא זז רחוק, אז רק עבודה קטנה. ניתן לחשב את הכוח באמצעות הנוסחה: עבודה = F × D × קוסינוס (θ), כאשר F = כוח (בניוטון), D = תזוזה (במטרים), ו-θ = זווית בין וקטור הכוח לכיוון התנועה.

צעדים

חלק 1

1. מצא את כיוון וקטור הכוח ואת כיוון התנועה.כדי להתחיל, חשוב קודם כל לקבוע לאיזה כיוון האובייקט נע, כמו גם מהיכן מופעל הכוח. זכור כי חפצים לא תמיד זזים בהתאם לכוח המופעל עליהם - למשל, אם אתה מושך עגלה קטנה בידית, אז אתה מפעיל כוח אלכסוני (אם אתה גבוה מהעגלה) כדי להזיז אותה קָדִימָה. אולם בפרק זה נעסוק במצבים בהם כוח (מאמץ) ותזוזה של חפץ ישאותו כיוון. למידע על איך למצוא עבודה כאשר פריטים אלה לֹאיש את אותו כיוון, קרא להלן.

   • כדי להפוך את התהליך הזה לקל להבנה, הבה נלך בעקבות משימה לדוגמה. נניח שמכונית צעצוע נמשכת ישר קדימה על ידי רכבת שלפניו. במקרה זה, וקטור הכוח וכיוון התנועה של הרכבת מצביעים על אותו נתיב - קָדִימָה. בשלבים הבאים, נשתמש במידע זה כדי לעזור למצוא את העבודה שנעשתה על ידי האובייקט.

2. מצא את ההיסט של האובייקט.בדרך כלל קל למצוא את המשתנה D או היסט הראשון שאנו צריכים עבור נוסחת העבודה. תזוזה היא פשוט המרחק שכוח גרם לאובייקט לנוע ממיקומו המקורי. בבעיות למידה, מידע זה ניתן בדרך כלל (ידוע) או שניתן להפיק (למצוא אותו) ממידע אחר בבעיה. בחיים האמיתיים, כל מה שאתה צריך לעשות כדי למצוא את ההיסט הוא למדוד את המרחק שהאובייקטים נעים.

   • שימו לב שיחידות המרחק חייבות להיות במטרים בנוסחה כדי לחשב עבודה.
   • בדוגמה שלנו לרכבת צעצוע, נניח שאנו מוצאים את העבודה שעשתה הרכבת כשהיא חולפת לאורך המסילה. אם הוא מתחיל בנקודה מסוימת ועוצר במקום במרחק של כ-2 מטרים במורד המסלול, אז נוכל להשתמש 2 מטרעבור הערך "D" שלנו בנוסחה.

3. מצא את הכוח המופעל על האובייקט.לאחר מכן, מצא את כמות הכוח המשמשת להזזת האובייקט. זהו מדד ל"חוזק" הכוח – ככל שגודלו גדול יותר, הוא דוחף את העצם חזק יותר ומאיץ את מסלולו מהר יותר. אם לא מסופקת גודל הכוח, ניתן לגזור אותו מהמסה והתאוצה של התזוזה (בתנאי שלא פועלים עליו כוחות סותרים אחרים) באמצעות הנוסחה F = M × A.

   • שימו לב שיחידות כוח חייבות להיות בניוטון כדי לחשב את נוסחת העבודה.
   • בדוגמה שלנו, נניח שאיננו יודעים את גודל הכוח. עם זאת, בואו נניח את זה אנחנו יודעיםשלרכבת הצעצוע יש מסה של 0.5 ק"ג ושהכוח גורם לה להאיץ במהירות של 0.7 מטר/שנייה 2 . במקרה זה, נוכל למצוא את הערך על ידי הכפלת M × A = 0.5 × 0.7 = 0.35 ניוטון.

4. הכפל כוח × מרחק.ברגע שאתה יודע את כמות הכוח הפועל על האובייקט שלך ואת המרחק שהוא הוזז, השאר קל. פשוט תכפיל את שני הערכים הללו זה בזה כדי לקבל את ערך העבודה.

   • הגיע הזמן לפתור את הבעיה לדוגמה שלנו. עם ערך כוח של 0.35 ניוטון וערך תזוזה של 2 מטר, התשובה שלנו היא שאלת כפל פשוטה: 0.35 × 2 = 0.7 ג'ול.
   • אולי שמתם לב שבנוסחה שניתנה במבוא, ישנו חלק נוסף לנוסחה: קוסינוס (θ). כפי שנדון לעיל, בדוגמה זו, כוח וכיוון התנועה מופעלים באותו כיוון. זה אומר שהזווית ביניהם היא 0 o. מכיוון שקוסינוס(0) = 1, אנחנו לא צריכים לכלול אותו - אנחנו פשוט מכפילים ב-1.

5. הזן את תשובתך ב-Joles.בפיזיקה, עבודה (ועוד כמה כמויות) ניתנת כמעט תמיד ביחידה הנקראת ג'ול. ג'אול אחד מוגדר כ-1 ניוטון של כוח המופעל למטר, או במילים אחרות, 1 ניוטון × מטר. זה הגיוני - מכיוון שאתה מכפיל מרחק בכוח, הגיוני שלתשובה שתקבל תהיה יחידת מידה השווה ליחידת הכוח שלך כפול המרחק שלך.

   חלק 2

   חישוב עבודה באמצעות כוח זוויתי

   1. מצא את הכוח ואת התזוזה כרגיל.לעיל עסקנו בבעיה שבה חפץ נע באותו כיוון של הכוח המופעל עליו. למעשה, זה לא תמיד כך. במקרים בהם הכוח והתנועה של עצם הם בשני כיוונים שונים, יש לקחת בחשבון במשוואה גם את ההבדל בין שני הכיוונים על מנת לקבל תוצאה מדויקת. ראשית, מצא את גודל הכוח והתזוזה של האובייקט, כפי שהיית עושה בדרך כלל.

      • בואו נסתכל על משימה נוספת לדוגמה. במקרה זה, נניח שאנחנו מושכים את רכבת הצעצועים קדימה כמו בבעיה לדוגמה למעלה, אבל הפעם אנחנו בעצם מושכים למעלה בזווית אלכסונית. בשלב הבא ניקח זאת בחשבון, אך לעת עתה ניצמד ליסודות: תנועת הרכבת וכמות הכוח הפועל עליה. למטרותינו, נניח שלכוח יש את הגודל 10 ניוטוןושהוא נהג אותו דבר 2 מטרקדימה כמו קודם.

   2. מצא את הזווית בין וקטור הכוח לתזוזה.בניגוד לדוגמאות לעיל עם כוח שנמצא בכיוון שונה מהתנועה של העצם, אתה צריך למצוא את ההבדל בין שני הכיוונים האלה בתור זווית ביניהם. אם מידע זה לא מסופק לך, ייתכן שתצטרך למדוד את הזווית בעצמך או להפיק אותה ממידע אחר בבעיה.

      • לבעיה לדוגמה שלנו, נניח שהכוח המופעל הוא בערך 60o מעל המישור האופקי. אם הרכבת עדיין נעה ישר קדימה (כלומר אופקית), אזי הזווית בין וקטור הכוח לתנועת הרכבת תהיה 60o.

   3. הכפל כוח × מרחק × קוסינוס (θ).ברגע שאתה יודע את תזוזה של העצם, את כמות הכוח הפועל עליו ואת הזווית בין וקטור הכוח לתנועתו, הפתרון קל כמעט כמו בלי לקחת בחשבון את הזווית. כל שעליך לעשות הוא לקחת את הקוסינוס של זווית (זה עשוי לדרוש מחשבון מדעי) ולהכפיל אותו בכוח ובעקירה כדי למצוא את התשובה שלך בג'אול.

      • בואו נפתור דוגמה לבעיה שלנו. באמצעות מחשבון, אנו מוצאים שהקוסינוס של 60 o הוא 1/2. על ידי הכללת זה בנוסחה, נוכל לפתור את הבעיה באופן הבא: 10 ניוטון × 2 מטר × 1/2 = 10 ג'אול.

   חלק 3

   שימוש בערך העבודה

   1. שנה את הנוסחה כדי למצוא מרחק, כוח או זווית.נוסחת העבודה לעיל לא רַקשימושי למציאת עבודה - זה גם בעל ערך למציאת משתנים כלשהם במשוואה כאשר אתה כבר יודע את הערך של העבודה. במקרים אלו, פשוט בודדו את המשתנה שאתם מחפשים ופתרו את המשוואה לפי הכללים הבסיסיים של האלגברה.

      • לדוגמה, נניח שאנו יודעים שהרכבת שלנו נמשכת בכוח של 20 ניוטון בזווית אלכסונית של יותר מ-5 מטר מסילה כדי לבצע עבודה של 86.6 ג'אול. עם זאת, איננו יודעים את הזווית של וקטור הכוח. כדי למצוא את הזווית, פשוט נחלץ את המשתנה הזה ונפתור את המשוואה באופן הבא: 86.6 = 20 × 5 × Cosine(θ) 86.6/100 = Cosine(θ) Arccos(0.866) = θ = 30o

   2. חלקו בזמן המושקע בתנועה כדי למצוא את הכוח.בפיזיקה, העבודה קשורה קשר הדוק לסוג אחר של מדידה הנקרא "כוח". כוח הוא פשוט דרך לכמת את הקצב שבו מתבצעת עבודה על מערכת מסוימת לאורך תקופה ארוכה. אז כדי למצוא את הכוח, כל מה שאתה צריך לעשות הוא לחלק את העבודה ששימשה להזזת האובייקט בזמן שלוקח להשלים את המהלך. מדידות הספק מצוינות ביחידות - W (ששווה לג'ול/שנייה).

      • לדוגמה, עבור המשימה לדוגמה בשלב למעלה, נניח שלקח 12 שניות לרכבת לנוע 5 מטרים. במקרה זה, כל שעליך לעשות הוא לחלק את העבודה שנעשתה כדי להזיז אותה 5 מטר (86.6 J) ב-12 שניות כדי למצוא את התשובה לחישוב ההספק: 86.6/12 = " 7.22 W.

   3. השתמש בנוסחה TME i + W nc = TME f כדי למצוא את האנרגיה המכנית במערכת.ניתן להשתמש בעבודה גם כדי למצוא את כמות האנרגיה הכלולה במערכת. בנוסחה לעיל TME i = התחלתיאנרגיה מכנית כוללת במערכת TME f = סופיאנרגיה מכנית כוללת במערכת ו-W nc = עבודה שנעשתה במערכות תקשורת עקב כוחות לא שמרניים. . בנוסחה זו, אם הכוח מופעל בכיוון התנועה, אז הוא חיובי, ואם הוא לוחץ עליו (נגד) אז הוא שלילי. שימו לב שניתן למצוא את שני משתני האנרגיה באמצעות הנוסחה (½)mv 2 שבה m = מסה ו-V = נפח.

      • לדוגמה, לדוגמא לבעיה שני שלבים למעלה, נניח שלרכבת הייתה בתחילה אנרגיה מכנית כוללת של 100 ג'אול. מכיוון שהכוח בבעיה מושך את הרכבת לכיוון שכבר עברה, זה חיובי. במקרה זה, האנרגיה הסופית של הרכבת היא TME i + W nc = 100 + 86.6 = 186.6 J.
      • שימו לב שכוחות לא שמרניים הם כוחות שכוחם להשפיע על התאוצה של עצם תלוי בנתיב שעבר העצם. חיכוך הוא דוגמה טובה - חפץ שנדחף בשביל קצר וישר ירגיש את השפעות החיכוך לזמן קצר, בעוד חפץ שנדחף בשביל ארוך ומתפתל לאותו מיקום סופי ירגיש יותר חיכוך בסך הכל.
   • אם תצליחו לפתור את הבעיה אז חייכו ותשמחו בשביל עצמכם!
   • תרגל פתרון בעיות רבות ככל שתוכל כדי להבטיח הבנה מלאה.
   • המשך להתאמן ונסה שוב אם לא הצלחת בפעם הראשונה.
   • למד את הנקודות הבאות בנוגע לעבודה:
     • העבודה שנעשה על ידי כוח יכולה להיות חיובית או שלילית. (במובן זה, המונחים "חיוביים או שליליים" נושאים את המשמעות המתמטית שלהם, אך את המשמעות הרגילה).
     • העבודה שנעשתה היא שלילית כאשר הכוח פועל בכיוון ההפוך לתזוזה.
     • העבודה הנעשית חיובית כאשר הכוח פועל בכיוון הנסיעה.

בחיי היומיום אנו נתקלים לעתים קרובות במושג כמו עבודה. מה המשמעות של מילה זו בפיזיקה וכיצד לקבוע את עבודתו של כוח אלסטי? את התשובות לשאלות אלו תמצאו במאמר.

עבודה מכנית

עבודה היא כמות אלגברית סקלרית המאפיינת את הקשר בין כוח לתזוזה. אם הכיוון של שני משתנים אלה חופף, הוא מחושב לפי הנוסחה הבאה:

• ו- מודול וקטור הכוח שעושה את העבודה;
• ס- מודול וקטור תזוזה.

הכוח שפועל על הגוף לא תמיד עושה עבודה. לדוגמה, עבודת הכבידה היא אפס אם הכיוון שלה מאונך לתנועת הגוף.

אם וקטור הכוח יוצר זווית שאינה מאפס עם וקטור התזוזה, יש להשתמש בנוסחה אחרת כדי לקבוע את העבודה:

A=FScosα

α - זווית בין וקטורי כוח ותזוזה.

אומר, עבודה מכנית הוא מכפלה של הקרנת הכוח על כיוון התזוזה ומודול התזוזה, או מכפלה של הקרנת התזוזה על כיוון הכוח ומודול הכוח הזה.

שלט עבודה מכאני

בהתאם לכיוון הכוח ביחס לתזוזה של הגוף, העבודה A יכולה להיות:

• חִיוּבִי (0°≤ α<90°);
• שלילי (90°<α≤180°);
• אֶפֶס (α=90°).

אם A>0, אז מהירות הגוף עולה. דוגמה לכך היא תפוח הנופל מעץ לאדמה. למשך<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

יחידת המידה לעבודה ב-SI (מערכת היחידות הבינלאומית) היא ג'ול (1N*1m=J). ג'ול הוא עבודתו של כוח, שערכו הוא 1 ניוטון, כאשר גוף נע 1 מטר בכיוון הכוח.

עבודת הכוח האלסטי

ניתן לקבוע את עבודתו של כוח גם בצורה גרפית. לשם כך מחושב השטח של הדמות העקומה מתחת לגרף F s (x).

אז לפי גרף התלות של הכוח האלסטי בהתארכות הקפיץ, אפשר לגזור את הנוסחה לעבודת הכוח האלסטי.

זה שווה ל:

A=kx 2 /2

• ק- קשיחות;
• איקס- התארכות מוחלטת.

מה למדנו?

עבודה מכנית מתבצעת כאשר כוח פועל על גוף, אשר מוביל לתנועת הגוף. בהתאם לזווית המתרחשת בין הכוח לתזוזה, העבודה עשויה להיות אפס או בעלת סימן שלילי או חיובי. בעזרת הכוח האלסטי כדוגמה, למדת על דרך גרפית לקבוע עבודה.

ניתן לתאר כל גוף שזז כעבודה. במילים אחרות, הוא מאפיין את פעולת הכוחות.

העבודה מוגדרת כ:
מכפלת מודול הכוח והנתיב שעובר הגוף, כפול קוסינוס הזווית בין כיוון הכוח לתנועה.

העבודה נמדדת בג'ול:
1 [J] = = [ק"ג* m2/s2]

לדוגמה, גוף A, בהשפעת כוח של 5 N, עבר 10 מ'. קבע את העבודה שעשה הגוף.

מכיוון שכיוון התנועה ופעולת הכוח זהים, הזווית בין וקטור הכוח לווקטור התזוזה תהיה 0°. הנוסחה מפושטת מכיוון שהקוסינוס של זווית ב-0° הוא 1.

החלפת הפרמטרים הראשוניים בנוסחה, אנו מוצאים:
A= 15 J.

שקול דוגמה נוספת, גוף עם מסה של 2 ק"ג, שנע בתאוצה של 6 מ' / s2, עבר 10 מ'. קבע את העבודה שעשה הגוף אם הוא נע כלפי מעלה לאורך מישור משופע בזווית של 60 מעלות.

מלכתחילה, אנו מחשבים איזה כוח יש להפעיל כדי להודיע ​​לגוף על תאוצה של 6 m/s2.

F = 2 ק"ג * 6 m/s2 = 12 H.
תחת פעולת כוח של 12H, הגוף נסע 10 מ'. ניתן לחשב את העבודה באמצעות הנוסחה הידועה כבר:

כאשר, a שווה ל-30 מעלות. החלפת הנתונים הראשוניים בנוסחה, נקבל:
A= 103.2 J.

כּוֹחַ

מכונות רבות של מנגנונים מבצעות את אותה עבודה במשך פרק זמן שונה. כדי להשוות ביניהם, המושג כוח מוצג.
כוח הוא ערך המראה את כמות העבודה שנעשתה ליחידת זמן.

הספק נמדד בוואטים, על פי המהנדס הסקוטי ג'יימס וואט.
1 [וואט] = 1 [J/s].

לדוגמה, מנוף גדול הרים תוך דקה מטען במשקל 10 טון לגובה של 30 מ'. מנוף קטן הרים 2 טונות של לבנים לאותו גובה בדקה אחת. השווה בין יכולות מנוף.
הגדירו את העבודה המבוצעת על ידי מנופים. העומס עולה ב-30 מ', תוך התגברות על כוח הכבידה, כך שהכוח המושקע בהרמת המטען יהיה שווה לכוח האינטראקציה בין כדור הארץ לעומס (F = m * g). והעבודה היא תוצר של כוחות ושל המרחק שעוברת הסחורה, כלומר הגובה.

למנוף גדול A1 = 10,000 ק"ג * 30 מ' * 10 מ' / s2 = 3,000,000 J, ולמנוף קטן A2 = 2,000 ק"ג * 30 מ' * 10 מ' / s2 = 600,000 J.
ניתן לחשב כוח על ידי חלוקת עבודה לפי זמן. שני העגורנים הרימו את העומס תוך דקה אחת (60 שניות).

מכאן:
N1 = 3,000,000 J/60 s = 50,000 W = 50 קילוואט.
N2 = 600,000 J / 60 s = 10,000 W = 10 קילוואט.
מהנתונים לעיל, ניתן לראות בבירור שהעגורן הראשון חזק פי 5 מהשני.

מידע תיאורטי בסיסי

עבודה מכנית

מאפייני האנרגיה של התנועה מוצגים על בסיס הרעיון עבודה מכנית או עבודת כוח. עבודה שנעשתה על ידי כוח קבוע ו, היא גודל פיזיקלי השווה למכפלת מודולי הכוח והתזוזה, כפול הקוסינוס של הזווית בין וקטורי הכוח וועקירה ס:

עבודה היא כמות סקלרית. זה יכול להיות חיובי (0° ≤ α < 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). בְּ α = 90° העבודה שעשה הכוח היא אפס. במערכת SI, העבודה נמדדת בג'אול (J). ג'אול שווה לעבודה שנעשה על ידי כוח של 1 ניוטון לנוע 1 מטר בכיוון הכוח.

אם הכוח משתנה עם הזמן, אז כדי למצוא את העבודה, הם בונים גרף של תלות הכוח בעקירה ומוצאים את השטח של הדמות מתחת לגרף - זו העבודה:

דוגמה לכוח שמודולוס שלו תלוי בקואורדינטה (תזוזה) הוא הכוח האלסטי של קפיץ, המציית לחוק הוק ( ו extr = kx).

כּוֹחַ

העבודה שעושה כוח ליחידת זמן נקראת כּוֹחַ. כּוֹחַ פ(המכונה לפעמים נ) היא כמות פיזית השווה ליחס העבודה אלטווח הזמן טבמהלכה הושלמה עבודה זו:

נוסחה זו מחשבת כוח ממוצע, כלומר כוח המאפיין בדרך כלל את התהליך. אז, עבודה יכולה להתבטא גם במונחים של כוח: א = Pt(אלא אם כן, כמובן, הכוח והזמן של ביצוע העבודה ידועים). יחידת ההספק נקראת וואט (W) או 1 ג'אול לשנייה. אם התנועה אחידה, אז:

עם הנוסחה הזו נוכל לחשב כוח מיידי(הספק בזמן נתון), אם במקום מהירות נחליף את ערך המהירות המיידית בנוסחה. איך לדעת איזה כוח לספור? אם המשימה מבקשת כוח בנקודת זמן או בנקודה כלשהי במרחב, אז היא נחשבת מיידית. אם אתה שואל על כוח על פני פרק זמן מסוים או קטע של הנתיב, אז חפש את ההספק הממוצע.

יעילות - גורם יעילות, שווה ליחס בין עבודה מועילה לבזבזת, או כוח שימושי להוצאה:

איזו עבודה מועילה ומה מושקע נקבעת ממצבה של משימה מסוימת על ידי חשיבה לוגית. למשל, אם מנוף מבצע את עבודת הרמת המטען לגובה מסוים, אזי עבודת הרמת המטען תועיל (שכן המנוף נוצר עבורו), ותבזבז את העבודה על ידי המנוע החשמלי של המנוף. .

לכן, לכוח שימושי ומושקע אין הגדרה קפדנית, והם נמצאים על ידי נימוקים לוגיים. בכל משימה עלינו לקבוע מה במשימה זו הייתה מטרת ביצוע העבודה (עבודה שימושית או כוח), ומה היה המנגנון או דרך ביצוע כל העבודה (הוצאה של כוח או עבודה).

במקרה הכללי, היעילות מראה באיזו יעילות המנגנון ממיר סוג אחד של אנרגיה לאחר. אם ההספק משתנה עם הזמן, אז העבודה נמצאת כשטח של הדמות מתחת לגרף של כוח מול זמן:

אנרגיה קינטית

נקראת כמות פיזיקלית השווה למחצית ממכפלת מסת הגוף וריבוע מהירותו אנרגיה קינטית של הגוף (אנרגיה של תנועה):

כלומר, אם מכונית עם מסה של 2000 ק"ג נעה במהירות של 10 מ' לשנייה, אזי יש לה אנרגיה קינטית השווה ל ה k \u003d 100 kJ והוא מסוגל לבצע עבודה של 100 kJ. אנרגיה זו יכולה להפוך לחום (כאשר המכונית בולמת, צמיגי הגלגלים, הכביש ודיסקי הבלמים מתחממים) או יכולה לבזבז על עיוות של המכונית והגוף שהמכונית התנגשה בו (בתאונה). כאשר מחשבים אנרגיה קינטית, אין זה משנה לאן המכונית נעה, שכן אנרגיה, כמו עבודה, היא כמות סקלרית.

לגוף יש אנרגיה אם הוא יכול לעשות עבודה.לדוגמה, לגוף נע יש אנרגיה קינטית, כלומר. אנרגיית התנועה, ומסוגלת לעשות עבודה לעיוות גופים או להקנות תאוצה לגופים שאיתם מתרחשת התנגשות.

המשמעות הפיזית של אנרגיה קינטית: על מנת שגוף במנוחה עם מסה Mהתחיל לנוע במהירות vיש צורך לבצע עבודה שווה לערך המתקבל של אנרגיה קינטית. אם מסת הגוף Mנע במהירות v, אז כדי לעצור אותו, יש צורך לבצע עבודה שווה לאנרגיה הקינטית הראשונית שלו. במהלך הבלימה, האנרגיה הקינטית "נלקחת" בעיקר (למעט מקרים של התנגשות, כאשר האנרגיה משמשת לעיוות) "נלקחת" על ידי כוח החיכוך.

משפט האנרגיה הקינטית: עבודת הכוח הנוצר שווה לשינוי באנרגיה הקינטית של הגוף:

משפט האנרגיה הקינטית תקף גם במקרה הכללי כאשר הגוף נע תחת פעולת כוח משתנה, שכיוונו אינו עולה בקנה אחד עם כיוון התנועה. נוח ליישם את המשפט הזה בבעיות של האצה והאטה של ​​גוף.

אנרגיה פוטנציאלית

יחד עם האנרגיה הקינטית או אנרגיית התנועה בפיזיקה, תפקיד חשוב ממלא המושג אנרגיה פוטנציאלית או אנרגיה של אינטראקציה של גופים.

אנרגיה פוטנציאלית נקבעת לפי המיקום ההדדי של הגופים (לדוגמה, מיקומו של הגוף ביחס לפני כדור הארץ). ניתן להציג את המושג אנרגיה פוטנציאלית רק עבור כוחות שעבודתם אינה תלויה במסלול הגוף ונקבעת רק על ידי המיקום הראשוני והסופי (מה שנקרא כוחות שמרניים). העבודה של כוחות כאלה במסלול סגור היא אפס. תכונה זו מוחזקת על ידי כוח הכבידה וכוח האלסטיות. עבור כוחות אלה, אנו יכולים להציג את המושג של אנרגיה פוטנציאלית.

אנרגיה פוטנציאלית של גוף בשדה הכבידה של כדור הארץמחושב לפי הנוסחה:

המשמעות הפיזית של האנרגיה הפוטנציאלית של הגוף: האנרגיה הפוטנציאלית שווה לעבודה שנעשתה על ידי כוח הכבידה בעת הורדת הגוף לרמת אפס ( חהוא המרחק ממרכז הכובד של הגוף לרמת האפס). אם לגוף יש אנרגיה פוטנציאלית, אז הוא מסוגל לעשות עבודה כאשר הגוף הזה נופל מגובה חלרדת לאפס. עבודת הכבידה שווה לשינוי באנרגיה הפוטנציאלית של הגוף, בסימן ההפוך:

לעתים קרובות במשימות לאנרגיה, אתה צריך למצוא עבודה כדי להרים (להתהפך, לצאת מהבור) את הגוף. בכל המקרים הללו, יש צורך להתחשב בתנועה לא של הגוף עצמו, אלא רק של מרכז הכובד שלו.

האנרגיה הפוטנציאלית Ep תלויה בבחירת רמת האפס, כלומר בבחירת המקור של ציר OY. בכל בעיה, רמת האפס נבחרת מטעמי נוחות. לא לאנרגיה הפוטנציאלית עצמה יש משמעות פיזית, אלא השינוי שלה כאשר הגוף עובר מעמדה אחת לאחרת. שינוי זה אינו תלוי בבחירת רמת האפס.

אנרגיה פוטנציאלית של קפיץ מתוחמחושב לפי הנוסחה:

איפה: ק- נוקשות האביב. קפיץ מתוח (או דחוס) מסוגל להניע גוף המחובר אליו, כלומר להקנות אנרגיה קינטית לגוף זה. לכן, למעיין כזה יש מאגר אנרגיה. מתיחה או דחיסה איקסחייב להיות מחושב מהמצב הלא מעוות של הגוף.

האנרגיה הפוטנציאלית של גוף מעוות אלסטי שווה לעבודת הכוח האלסטי במהלך המעבר ממצב נתון למצב עם אפס דפורמציה. אם במצב ההתחלתי הקפיץ כבר היה מעוות, והתארכותו הייתה שווה ל איקס 1, ואז במעבר למצב חדש עם התארכות איקס 2, הכוח האלסטי יעשה עבודה שווה לשינוי באנרגיה הפוטנציאלית, בסימן ההפוך (מכיוון שהכוח האלסטי מכוון תמיד נגד העיוות של הגוף):

אנרגיה פוטנציאלית במהלך דפורמציה אלסטית היא אנרגיית האינטראקציה של חלקים בודדים בגוף זה עם זה על ידי כוחות אלסטיים.

עבודת כוח החיכוך תלויה במרחק שעבר (סוג זה של כוח שעבודתו תלויה במסלול ובמרחק שעבר נקרא: כוחות פיזור). לא ניתן להציג את הרעיון של אנרגיה פוטנציאלית עבור כוח החיכוך.

יְעִילוּת

גורם יעילות (COP)- מאפיין של יעילות מערכת (מכשיר, מכונה) ביחס להמרה או העברה של אנרגיה. הוא נקבע על פי היחס בין האנרגיה השימושית המשמשת לכמות האנרגיה הכוללת שמתקבלת על ידי המערכת (הנוסחה כבר ניתנה לעיל).

ניתן לחשב יעילות הן מבחינת עבודה והן מבחינת כוח. עבודה מועילה ומושקעת (כוח) נקבעת תמיד על ידי חשיבה לוגית פשוטה.

במנועים חשמליים, יעילות היא היחס בין העבודה המכנית המבוצעת (השימושית) לאנרגיה החשמלית המתקבלת מהמקור. במנועי חום, היחס בין עבודה מכנית שימושית לכמות החום שהוצאה. בשנאים חשמליים, היחס בין האנרגיה האלקטרומגנטית המתקבלת בפיתול המשני לבין האנרגיה הנצרכת בפיתול הראשוני.

בשל כלליותו, מושג היעילות מאפשר להשוות ולהעריך מנקודת מבט מאוחדת מערכות שונות כגון כורים גרעיניים, גנרטורים ומנועים חשמליים, תחנות כוח תרמיות, התקני מוליכים למחצה, עצמים ביולוגיים וכו'.

בשל הפסדי האנרגיה הבלתי נמנעים עקב חיכוך, חימום של הגופים הסובבים וכו'. היעילות תמיד פחותה מאחדות.בהתאם לכך, היעילות מתבטאת כשבריר מהאנרגיה המושקעת, כלומר כשבר ראוי או באחוזים, והיא כמות חסרת מימד. יעילות מאפיינת את מידת היעילות של מכונה או מנגנון. היעילות של תחנות כוח תרמיות מגיעה ל-35-40%, מנועי בעירה פנימית עם טעינה וקירור מקדים - 40-50%, דינמות וגנראטורים בעלי הספק גבוה - 95%, שנאים - 98%.

המשימה שבה אתה צריך למצוא את היעילות או שהיא ידועה, אתה צריך להתחיל עם נימוק הגיוני - איזו עבודה מועילה ומה מושקע.

חוק שימור אנרגיה מכנית

אנרגיה מכנית מלאהסכום האנרגיה הקינטית (כלומר, אנרגיית התנועה) והפוטנציאל (כלומר, אנרגיית האינטראקציה של גופים על ידי כוחות הכבידה והגמישות) נקרא:

אם אנרגיה מכנית לא עוברת לצורות אחרות, למשל, לאנרגיה פנימית (תרמית), אזי סכום האנרגיה הקינטית והפוטנציאלית נשאר ללא שינוי. אם אנרגיה מכנית מומרת לאנרגיה תרמית, אז השינוי באנרגיה המכנית שווה לעבודת כוח החיכוך או הפסדי האנרגיה, או כמות החום המשתחררת, וכן הלאה, במילים אחרות, השינוי באנרגיה המכנית הכוללת הוא שווה לעבודה של כוחות חיצוניים:

סכום האנרגיות הקינטיות והפוטנציאליות של הגופים המרכיבים מערכת סגורה (כלומר, כזו שבה לא פועלים כוחות חיצוניים, ועבודתם שווה לאפס, בהתאמה) ומקיימים אינטראקציה זה עם זה על ידי כוחות כבידה וכוחות אלסטיים, נותר ללא שינוי:

אמירה זו מבטאת חוק שימור האנרגיה (LSE) בתהליכים מכניים. זה תוצאה של חוקי ניוטון. חוק שימור האנרגיה המכנית מתגשם רק כאשר הגופים במערכת סגורה מקיימים אינטראקציה זה עם זה על ידי כוחות של גמישות וכוח משיכה. בכל הבעיות על חוק שימור האנרגיה תמיד יהיו לפחות שני מצבים של מערכת הגופים. החוק אומר שסך האנרגיה של המצב הראשון יהיה שווה לסך האנרגיה של המצב השני.

אלגוריתם לפתרון בעיות בחוק שימור האנרגיה:

1. מצא את הנקודות של המיקום הראשוני והסופי של הגוף.
2. רשום אילו או אילו אנרגיות יש לגוף בנקודות אלו.
3. השוו את האנרגיה הראשונית והאחרונה של הגוף.
4. הוסף משוואות נחוצות אחרות מנושאים קודמים בפיזיקה.
5. פתרו את המשוואה או מערכת המשוואות המתקבלת באמצעות שיטות מתמטיות.

חשוב לציין שחוק שימור האנרגיה המכנית איפשר להשיג קשר בין הקואורדינטות והמהירויות של הגוף בשתי נקודות שונות של המסלול מבלי לנתח את חוק התנועה של הגוף בכל נקודות הביניים. היישום של חוק שימור האנרגיה המכנית יכול לפשט מאוד את הפתרון של בעיות רבות.

בתנאים אמיתיים, כמעט תמיד גופים נעים, יחד עם כוחות כבידה, כוחות אלסטיים וכוחות אחרים, מופעלים על ידי כוחות חיכוך או כוחות התנגדות של המדיום. עבודת כוח החיכוך תלויה באורך השביל.

אם פועלים כוחות חיכוך בין הגופים המרכיבים מערכת סגורה, אז אנרגיה מכנית לא נשמרת. חלק מהאנרגיה המכנית מומרת לאנרגיה פנימית של גופים (חימום). לפיכך, האנרגיה בכללותה (כלומר לא רק אנרגיה מכנית) נשמרת בכל מקרה.

בכל אינטראקציה פיזית, אנרגיה אינה מתעוררת ואינה נעלמת. זה משתנה רק מצורה אחת לאחרת. עובדה זו שנקבעה בניסוי מבטאת את חוק הטבע היסודי - חוק שימור והתמרה של אנרגיה.

אחת ההשלכות של חוק שימור והתמרה של אנרגיה היא הקביעה שאי אפשר ליצור "מכונת תנועה תמידית" (perpetuum mobile) - מכונה שיכולה לעשות עבודה ללא הגבלת זמן מבלי לצרוך אנרגיה.

משימות עבודה שונות

אם אתה צריך למצוא עבודה מכנית בבעיה, תחילה בחר את השיטה למציאתה:

1. ניתן למצוא משרות באמצעות הנוסחה: א = FSחַסַת עָלִים α . מצא את הכוח שעושה את העבודה ואת כמות התזוזה של הגוף תחת פעולת הכוח הזה במסגרת הייחוס שנבחרה. שימו לב שיש לבחור את הזווית בין וקטורי הכוח והתזוזה.
2. ניתן למצוא את העבודה של כוח חיצוני כהבדל בין האנרגיה המכנית במצב הסופי וההתחלתי. אנרגיה מכנית שווה לסכום האנרגיות הקינטיות והפוטנציאליות של הגוף.
3. ניתן למצוא את העבודה שנעשתה כדי להרים גוף במהירות קבועה על ידי הנוסחה: א = mgh, איפה ח- הגובה שאליו הוא עולה מרכז הכובד של הגוף.
4. ניתן למצוא עבודה כתוצר של כוח וזמן, כלומר. לפי הנוסחה: א = Pt.
5. ניתן למצוא עבודה כשטח של דמות מתחת לגרף של כוח מול תזוזה או כוח מול זמן.

חוק שימור האנרגיה והדינמיקה של תנועה סיבובית

המשימות של נושא זה מורכבות למדי מבחינה מתמטית, אך עם הכרת הגישה הן נפתרות על פי אלגוריתם סטנדרטי לחלוטין. בכל הבעיות תצטרך לשקול את סיבוב הגוף במישור האנכי. הפתרון יצמצם לרצף הפעולות הבא:

1. יש צורך לקבוע את הנקודה המעניינת אותך (הנקודה בה יש צורך לקבוע את מהירות הגוף, כוח מתח החוט, משקל וכן הלאה).
2. רשום את החוק השני של ניוטון בנקודה זו, בהתחשב בכך שהגוף מסתובב, כלומר יש לו תאוצה צנטריפטית.
3. רשום את חוק שימור האנרגיה המכנית כך שיכיל את מהירות הגוף באותה נקודה מאוד מעניינת, כמו גם את המאפיינים של מצב הגוף במצב כלשהו שעליו ידוע משהו.
4. בהתאם לתנאי, הביעו את המהירות בריבוע ממשוואה אחת והחליפו אותה באחרת.
5. בצע את שאר הפעולות המתמטיות הנדרשות כדי להשיג את התוצאה הסופית.

בעת פתרון בעיות, זכור כי:

• התנאי למעבר הנקודה העליונה בזמן סיבוב על החוטים במהירות מינימלית הוא כוח התגובה של התמיכה נבנקודה העליונה היא 0. אותו תנאי מתקיים כאשר עוברים דרך הנקודה העליונה של הלולאה המתה.
• בסיבוב על מוט, התנאי למעבר כל המעגל הוא: המהירות המינימלית בנקודה העליונה היא 0.
• התנאי להפרדה של הגוף מפני השטח של הכדור הוא שכוח התגובה של התומך בנקודת ההפרדה הוא אפס.

התנגשויות לא אלסטיות

חוק שימור האנרגיה המכנית וחוק שימור המומנטום מאפשרים למצוא פתרונות לבעיות מכניות במקרים בהם הכוחות הפועלים אינם ידועים. דוגמה לבעיות כאלה היא אינטראקציית ההשפעה של גופים.

פגיעה (או התנגשות)נהוג לקרוא לאינטראקציה קצרת טווח של גופים, וכתוצאה מכך המהירויות שלהם חוות שינויים משמעותיים. במהלך התנגשות הגופים פועלים ביניהם כוחות פגיעה קצרי טווח, שגודלם, ככלל, אינו ידוע. לכן, אי אפשר לשקול את אינטראקציית ההשפעה ישירות בעזרת חוקי ניוטון. יישום חוקי שימור האנרגיה והתנופה מאפשר במקרים רבים להוציא את תהליך ההתנגשות מהשיקול ולקבל יחס בין מהירויות הגופים לפני ואחרי ההתנגשות, תוך עקיפת כל ערכי הביניים של הכמויות הללו.

לעתים קרובות צריך להתמודד עם אינטראקציית ההשפעה של גופים בחיי היומיום, בטכנולוגיה ובפיזיקה (במיוחד בפיזיקה של האטום והחלקיקים היסודיים). במכניקה, לרוב משתמשים בשני מודלים של אינטראקציית השפעה - השפעות אלסטיות לחלוטין ובלתי אלסטיות לחלוטין.

השפעה לא אלסטית לחלוטיןאינטראקציית זעזוע כזו נקראת, שבה הגופים מחוברים (נדבקים) זה בזה וממשיכים הלאה כגוף אחד.

בהשפעה לא אלסטית לחלוטין, אנרגיה מכנית אינה נשמרת. זה עובר באופן חלקי או מלא לאנרגיה הפנימית של הגופים (חימום). כדי לתאר השפעות כלשהן, עליך לרשום הן את חוק שימור המומנטום והן את חוק שימור האנרגיה המכנית, תוך התחשבות בחום המשוחרר (רצוי מאוד לצייר ציור מראש).

השפעה אלסטית לחלוטין

השפעה אלסטית לחלוטיןנקראת התנגשות שבה נשמרת האנרגיה המכנית של מערכת גופים. במקרים רבים, התנגשויות של אטומים, מולקולות וחלקיקים יסודיים מצייתים לחוקי ההשפעה האלסטית לחלוטין. עם השפעה אלסטית לחלוטין, יחד עם חוק שימור המומנטום, מתקיים חוק שימור האנרגיה המכנית. דוגמה פשוטה להתנגשות אלסטית מושלמת תהיה הפגיעה המרכזית של שני כדורי ביליארד, שאחד מהם היה במנוחה לפני ההתנגשות.

אגרוף מרכזכדורים נקראים התנגשות, שבה המהירויות של הכדורים לפני ואחרי הפגיעה מכוונות לאורך קו המרכזים. לפיכך, באמצעות חוקי שימור האנרגיה המכנית והתנע, ניתן לקבוע את מהירויות הכדורים לאחר ההתנגשות, אם המהירויות שלהם לפני ההתנגשות ידועות. ההשפעה המרכזית מתממשת לעתים רחוקות מאוד בפועל, במיוחד כשמדובר בהתנגשויות של אטומים או מולקולות. בהתנגשות אלסטית לא מרכזית, המהירויות של חלקיקים (כדורים) לפני ואחרי ההתנגשות אינן מכוונות לאורך אותו קו ישר.

מקרה מיוחד של פגיעה אלסטית לא מרכזית הוא התנגשות של שני כדורי ביליארד מאותה מסה, שאחד מהם היה ללא תנועה לפני ההתנגשות, ומהירותו של השני לא הייתה מכוונת לאורך קו מרכזי הכדורים. במקרה זה, וקטורי המהירות של הכדורים לאחר התנגשות אלסטית מכוונים תמיד בניצב אחד לשני.

חוקי שימור. משימות קשות

מספר גופים

בכמה משימות על חוק שימור האנרגיה, לכבלים שאיתם חלק מהאובייקטים נעים יכולים להיות מסה (כלומר, לא להיות חסרי משקל, כפי שאולי כבר התרגלתם אליו). במקרה זה, יש לקחת בחשבון גם את העבודה של הזזת כבלים כאלה (כלומר, מרכזי הכובד שלהם).

אם שני גופים המחוברים במוט חסר משקל מסתובבים במישור אנכי, אז:

1. לבחור רמת אפס כדי לחשב את האנרגיה הפוטנציאלית, למשל, ברמת ציר הסיבוב או ברמת הנקודה הנמוכה ביותר שבה נמצא אחד העומסים ולעשות ציור;
2. כתוב חוק שימור האנרגיה המכנית, שבו כתוב בצד שמאל סכום האנרגיות הקינטיות והפוטנציאליות של שני הגופים במצב ההתחלתי, וסכום האנרגיות הקינטיות והפוטנציאליות של שני הגופים במצב הסופי כתוב בצד ימין;
3. קח בחשבון שהמהירויות הזוויתיות של הגופים זהות, ואז המהירויות הליניאריות של הגופים פרופורציונליות לרדיוסי הסיבוב;
4. במידת הצורך, רשום את החוק השני של ניוטון עבור כל אחד מהגופים בנפרד.

פרץ טיל

במקרה של פרץ קליע, משתחררת אנרגיה נפיצה. כדי למצוא אנרגיה זו, יש צורך להחסיר את האנרגיה המכנית של הקליע לפני הפיצוץ מסכום האנרגיות המכניות של השברים לאחר הפיצוץ. נשתמש גם בחוק שימור המומנטום, הכתוב בצורה של משפט הקוסינוס (שיטת וקטור) או בצורה של השלכות על צירים נבחרים.

התנגשויות עם צלחת כבדה

מניחים לעבר צלחת כבדה שזזה במהירות v, כדור קל של מסה נע Mעם מהירות uנ. מכיוון שתנע הכדור קטן בהרבה מהתנופה של הצלחת, מהירות הצלחת לא תשתנה לאחר הפגיעה, והיא תמשיך לנוע באותה מהירות ובאותו כיוון. כתוצאה מפגיעה אלסטית, הכדור יעוף מהצלחת. כאן חשוב להבין זאת מהירות הכדור ביחס לצלחת לא תשתנה. במקרה זה, עבור המהירות הסופית של הכדור נקבל:

לפיכך, מהירות הכדור לאחר הפגיעה גדלה פי שניים ממהירות הקיר. טיעון דומה למקרה שבו הכדור והצלחת נעו באותו כיוון לפני הפגיעה מביאה לתוצאה שמהירות הכדור מופחתת פי שניים ממהירות הקיר:

בפיזיקה ובמתמטיקה, בין היתר, יש לעמוד בשלושה תנאים חיוניים:

1. למד את כל הנושאים והשלם את כל המבחנים והמטלות שניתנו בחומרי הלימוד באתר זה. כדי לעשות זאת, אתה לא צריך כלום, כלומר: להקדיש שלוש עד ארבע שעות כל יום להתכונן ל-CT בפיזיקה ומתמטיקה, לימוד תיאוריה ופתרון בעיות. העובדה היא שה-CT הוא בחינה שבה לא מספיק רק לדעת פיזיקה או מתמטיקה, צריך גם להיות מסוגל לפתור במהירות וללא כשלים מספר רב של בעיות בנושאים שונים ומורכבות משתנה. את האחרון אפשר ללמוד רק על ידי פתרון אלפי בעיות.
2. למד את כל הנוסחאות והחוקים בפיזיקה, ונוסחאות ושיטות במתמטיקה. למעשה, זה גם מאוד פשוט לעשות את זה, יש רק כ-200 נוסחאות הכרחיות בפיזיקה, ואפילו קצת פחות במתמטיקה. בכל אחד מהמקצועות הללו קיימות כתריסר שיטות סטנדרטיות לפתרון בעיות ברמת מורכבות בסיסית, שגם אותן ניתן ללמוד, וכך, באופן אוטומטי לחלוטין וללא קושי, לפתור את רוב הטרנספורמציה הדיגיטלית בזמן הנכון. לאחר מכן, תצטרך לחשוב רק על המשימות הקשות ביותר.
3. השתתף בכל שלושת השלבים של בדיקות החזרות בפיזיקה ובמתמטיקה. ניתן לבקר בכל RT פעמיים כדי לפתור את שתי האפשרויות. שוב, ב-CT, בנוסף ליכולת לפתור בעיות במהירות וביעילות, והכרת נוסחאות ושיטות, יש צורך גם להיות מסוגל לתכנן נכון זמן, לחלק כוחות, והכי חשוב למלא נכון את טופס התשובה. , מבלי לבלבל בין מספר התשובות והמשימות, או השם שלך. כמו כן, במהלך ה-RT, חשוב להתרגל לסגנון הצגת השאלות במשימות, שעלול להיראות מאוד חריג לאדם לא מוכן ב-DT.

יישום מוצלח, חרוץ ואחראי של שלוש הנקודות הללו יאפשר לכם להראות תוצאה מצוינת ב-CT, המקסימום ממה שאתם מסוגלים.

מצאתם שגיאה?

אם, כפי שזה נראה לך, מצאתם טעות בחומרי ההדרכה, אנא כתבו על כך בדואר. אתה יכול גם לכתוב על השגיאה ברשת החברתית (). במכתב ציינו את הנושא (פיזיקה או מתמטיקה), שם או מספר הנושא או המבחן, מספר המשימה או המקום בטקסט (עמוד) בו יש, לדעתכם, טעות. תאר גם מהי הטעות לכאורה. מכתבך לא ייעלם מעיניהם, או שהשגיאה תתוקן, או שיוסבר לך מדוע אין זו טעות.