Механічна робота

Уявіть собі чорну коробку, в якій знаходиться бензиновий двигун, призначений для стягування довгого сталевого троса d, здійснюючи певну силу F. Якщо ми використовуємо цю коробку для підняття гирі, коли весь трос прокатаний, вага підніметься на висоту d. Сила F він ледве досить міцний, щоб підняти тягар м якщо F = мг; якщо це станеться, тоді сила підйому кабелю точно скасовує силу тяжіння, тому вага буде зростати з постійною швидкістю, не змінюючи його кінетичної енергії.

w. Чорна коробка виконує механічну роботу, провівши кабель

Тільки гравітаційна енергія передається великій вазі, а значення гравітаційної енергії становить мгд, що дорівнює Fd. З точки зору енергозбереження, це також повинно бути показником енергії, втраченої від хімічної енергії бензину всередині коробки.

Що робити, якщо я використав чорну скриньку, щоб тягнути плуг? Збільшення зовнішньої енергії відрізняється від попереднього: особливо тепло, яке створюється тертям між землею та плугом. Коробка спілкується із зовнішньою стороною лише через отвір, через яке виходить кабель. Отже, ступінь втрати хімічної енергії бензином може залежати лише від F і d, тому знову кількість переданої енергії має дорівнювати Fd.

Те саме міркування може застосовуватися в інших ситуаціях, незалежно від того, для чого використовується кабель. Завжди має бути передача енергії від коробки назовні, яка дорівнює Fd. Загалом, коли енергія передається, ми називаємо міру переданої енергії як Механічна робота, ІТ. Якщо, як у прикладі чорної скриньки, рух об’єкта, до якого прикладається сила, рухається в тому ж напрямку, що і сила, тоді L = Fd.

х. Метальник м’яча віддає м’ячу кінетичну енергію, тому він виконує над ним механічну роботу. Щоб виконати максимально інтенсивну механічну роботу, він застосовує максимально можливу силу на максимально можливу відстань.

Якщо рух рухається в протилежному до сили напрямку, тоді L = -Fd; Негативна механічна робота повинна трактуватися як енергія, втрачена предметом, на який діяла сила. Наприклад, якщо Супермен сидить перед вантажним поїздом, що рухається, і зупиняє його, він втрачає енергію. У звичайному автомобілі з бензиновим двигуном натискання на гальмо споживає кінетичну енергію автомобіля (до нього застосовується негативна механічна річ) і перетворює її в тепло, на рівні гальмівних колодок. В електричній або гібридній машині кінетична енергія машини перетворюється назад у кінетичну енергію для повторного використання.

Ви можете коментувати використання облікового запису на сайті, FB, Twitter або Google або як відвідувач (без реєстрації). Для відвідувачів коментарі помірні (схвалено адміністратором).