किस फॉर्मूला की गतिशील ऊर्जा की गणना की जाती है। संचार ऊर्जा की गणना कैसे करें। यांत्रिक ऊर्जा के प्रकार

परिभाषा

शरीर की गतिशील ऊर्जा शरीर द्वारा किए गए कार्य का उपयोग करके निर्धारित करें जब यह प्रारंभिक गति से ब्रेक किया जाता है, तो शून्य के बराबर गति के लिए।

काइनेटिक बॉडी एनर्जी - शरीर के यांत्रिक आंदोलन का माप। यह Tel के सापेक्ष वेग पर निर्भर करता है।

निम्नलिखित काइनेटिक ऊर्जा पदनाम पाए जाते हैं: ई के, डब्ल्यू के, टी।

शरीर (ए ") के ऊपर उत्पादित कार्य को गतिशील ऊर्जा में बदलाव से जोड़ा जा सकता है:

गतिशील ऊर्जा सामग्री और शरीर

सामग्री बिंदु की गतिशील ऊर्जा है:

जहां मीटर भौतिक बिंदु का द्रव्यमान है, पी भौतिक बिंदु की नाड़ी है, वी अपने आंदोलन की गति है। गतिशील ऊर्जा एक स्केलर भौतिक मूल्य है।

यदि शरीर को भौतिक बिंदु के लिए नहीं ले जाया जा सकता है, तो इसकी गतिशील ऊर्जा की गणना सभी भौतिक बिंदुओं की गतिशील ऊर्जा के रूप में की जाती है जो परिणामी शरीर का गठन करती है:

जहां डीएम शरीर का एक प्राथमिक हिस्सा है, जिसे एक भौतिक बिंदु माना जा सकता है, डीवी - शरीर के चयनित प्राथमिक भाग की मात्रा, वी विचाराधीन तत्व की आंदोलन दर है, साइट की घनत्व है, पूरे शरीर का एम-द्रव्यमान विचाराधीन, वी शरीर की मात्रा है।

यदि शरीर (भौतिक बिंदु से अलग) ठीक से चलता है, तो इसकी गतिशील ऊर्जा की गणना फॉर्मूला (2) का उपयोग करके की जा सकती है, जिसमें सभी पैरामीटर को पूरे शरीर के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

स्थिर धुरी के चारों ओर शरीर को घूर्णन करते समय, इसकी गतिशील ऊर्जा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

जहां जे रोटेशन की धुरी के सापेक्ष शरीर की जड़ता का क्षण है,? घूर्णनशील शरीर की पल्स के पल्स को धुरी में धुरी में घुमाता है।

यदि ठोस अपेक्षाकृत निश्चित बिंदु को घुमा सकता है (उदाहरण के लिए, अंक ओ), तो इसकी गतिशील ऊर्जा की तरह मिलती है:

बिंदु ओ के सापेक्ष विचाराधीन शरीर के आवेग का क्षण कहां है।

गतिशील ऊर्जा इकाइयां

सीआई प्रणाली में गतिशील ऊर्जा (साथ ही किसी अन्य प्रकार की ऊर्जा) को मापने की मुख्य इकाई सेवा करती है:

जे (जौल),

एसजीएस सिस्टम में - \u003d ईआरजी।

उसी समय: 1 जे \u003d 10 7 ईआरजी।

केनिग प्रमेय

सबसे आम मामले के लिए, किनेटिक ऊर्जा की गणना करते समय, केनिग प्रमेय का उपयोग किया जाता है। जिसके अनुसार, भौतिक बिंदुओं की कुलता की गतिशील ऊर्जा द्रव्यमान केंद्र (वीसी) और प्रणाली के गतिशील ऊर्जा (ई "के) की गति पर प्रणाली के अनुवादक आंदोलन की गतिशील ऊर्जा का योग है संदर्भ प्रणाली के अग्रेषण आंदोलन के लिए अपने सापेक्ष आंदोलन के दौरान। इस मामले में, संदर्भ प्रणाली की शुरुआत द्रव्यमान प्रणाली के केंद्र से जुड़ी है। गणितीय रूप से, इस प्रमेय के रूप में लिखा जा सकता है:

जहां सामग्री बिंदुओं की प्रणाली का द्रव्यमान द्रव्यमान।

इसलिए, अगर हम ठोस मानते हैं, तो इसकी गतिशील ऊर्जा का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

जहां जे सी द्रव्यमान के केंद्र के माध्यम से घुमाव के धुरी के संबंध में शरीर की जड़ता का क्षण है। विशेष रूप से, एक फ्लैट आंदोलन जे सी \u003d कॉन्स के साथ। सामान्य रूप से, धुरी (इसे तत्काल कहा जाता है) शरीर में चलता है, फिर जड़ता का क्षण समय में परिवर्तनीय होता है।

समस्याओं को हल करने के उदाहरण

उदाहरण

कार्य। टी \u003d 3 सी (समय की शुरुआत से) के लिए शरीर के ऊपर उत्पादित कार्य क्या होता है, बल बातचीत के साथ, यदि अध्ययन के तहत शरीर की गतिशील ऊर्जा में परिवर्तन अनुसूची (चित्र 1) द्वारा निर्धारित किया जाता है। ?

फेसला। परिभाषा के अनुसार, गतिशील ऊर्जा में परिवर्तन काम के बराबर है (ए '), जो शरीर के ऊपर बिजली की बातचीत के साथ किया जाता है, यानी, यह लिखा जा सकता है कि:

चित्रा 1 में दिखाए गए कार्यक्रम की खोज हम देखते हैं कि शरीर की टी \u003d 3 सी गतिशील ऊर्जा के दौरान 4 जे से 2 जे तक भिन्न होता है, इसलिए:

उत्तर। ए "\u003d - 2 जे।

उदाहरण

कार्य। सामग्री बिंदु सर्कल के चारों ओर घूमता है, जिसकी त्रिज्या आर के बराबर है। काइनेटिक कण ऊर्जा सूत्र के अनुसार इसे पारित पथ के मूल्य से जुड़ी हुई है :. क्या समीकरण प्वाइंट और पथ पर अभिनय शक्ति (एफ) को जोड़ता है?

पृथ्वी के केंद्र से शरीर की दूरी को बढ़ाने के लिए (शरीर को उठाएं), यह उस पर किया जाना चाहिए। गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ यह काम संभावित शरीर ऊर्जा के रूप में कवर किया गया है।

समझने के लिए क्या है संभावित ऊर्जा शरीर को गुरुत्वाकर्षण की ताकत से किया जाएगा जब शरीर द्रव्यमान मीटर को जमीन की सतह से ऊंचाई तक ऊंचाई से नीचे ले जाता है।

यदि पृथ्वी के केंद्र की दूरी की तुलना में अंतर नगण्य है, तो शरीर की शक्ति को स्थायी और एमजी के बराबर माना जा सकता है।

चूंकि आंदोलन गुरुत्वाकर्षण वेक्टर की दिशा में मेल खाता है, यह पता चला है कि गुरुत्वाकर्षण का काम बराबर है

अंतिम सूत्र से, यह देखा जा सकता है कि भूमि के क्षेत्र में भौतिक बिंदु एम स्थानांतरित करते समय गुरुत्वाकर्षण का काम एक निश्चित एमजीएच मूल्य के दो मानों के अंतर के बराबर है। चूंकि काम ऊर्जा परिवर्तन का एक उपाय है, फिर सूत्र के दाहिने हिस्से में इस शरीर के दो ऊर्जा मूल्यों के बीच एक अंतर है। इसका मतलब है कि भूमि के क्षेत्र में शरीर की स्थिति के कारण एमजीएच मूल्य ऊर्जा है।

इंटरैक्टिंग निकायों (या एक शरीर के कुछ हिस्सों) की पारस्परिक व्यवस्था के कारण ऊर्जा कहा जाता है क्षमता और WP को इंगित करें। नतीजतन, भूमि के क्षेत्र में स्थित शरीर के लिए

गुरुत्वाकर्षण कार्य परिवर्तन के बराबर है संभावित शरीर ऊर्जाविपरीत संकेत के साथ लिया गया।

गुरुत्वाकर्षण का काम शरीर के आंदोलन के प्रक्षेपवक्र पर निर्भर नहीं करता है और प्रारंभिक और अंत पदों में ऊंचाई में अंतर पर गुरुत्वाकर्षण मॉड्यूल के उत्पाद के बराबर हमेशा होता है

मूल्य संभावित ऊर्जा जमीन के ऊपर उठाए गए शरीर शून्य स्तर के चयन पर निर्भर करते हैं, यानी, जिस ऊंचाई पर संभावित ऊर्जा शून्य के बराबर ली जाती है। आमतौर पर यह माना जाता है कि पृथ्वी की सतह पर शरीर की संभावित ऊर्जा शून्य है।

शून्य स्तर की तरह की पसंद के साथ संभावित शरीर ऊर्जाजमीन के ऊपर की ऊंचाई एच शरीर के शरीर के वजन के बराबर है मुक्त गिरावट के तेज मॉड्यूल और पृथ्वी की सतह से दूरी:

उपरोक्त सभी में से, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं: शरीर की संभावित ऊर्जा केवल दो मूल्यों पर निर्भर करती है, अर्थात्: शरीर के द्रव्यमान से ही और जिस ऊंचाई को यह शरीर उठाया जाता है। शरीर के आंदोलन का प्रक्षेपण संभावित ऊर्जा को प्रभावित नहीं करता है।

अपने विकृति के प्रति वर्ग के शरीर कठोरता के आधे उत्पाद के बराबर भौतिक मूल्य को लोचदार विकृत शरीर की संभावित ऊर्जा कहा जाता है:

स्पष्ट रूप से विकृत शरीर की संभावित ऊर्जा उस काम के बराबर होती है जो लोच की शक्ति तब होती है जब शरीर उस राज्य में संक्रमण होता है जिसमें विरूपण शून्य होता है।

वे भी हैं:

गतिज ऊर्जा

सूत्र में, हमने इस्तेमाल किया।

ग्रीक से अनुवाद "ऊर्जा" शब्द का अर्थ है "कार्रवाई"। हम ऊर्जावान व्यक्ति को बुलाते हैं जो सक्रिय रूप से आगे बढ़ रहा है, कई अलग-अलग कार्यों का उत्पादन करता है।

भौतिकी में ऊर्जा

और यदि जीवन में, हम मुख्य रूप से अपनी गतिविधियों के परिणामों के संदर्भ में मनुष्य की ऊर्जा का मूल्यांकन कर सकते हैं, फिर भौतिकी में, ऊर्जा को कई अलग-अलग तरीकों से मापा जा सकता है और खोजा जा सकता है। आपके हंसमुख दोस्त या पड़ोसी तीसरी पचास गुना एक ही बात को दोहराने से इनकार करने की संभावना है जब अचानक इसकी ऊर्जावान की घटना का पता लगाने के लिए यह ध्यान में रखेगा।

लेकिन भौतिकी में आप कई बार कई बार कई बार दोहरा सकते हैं, जो आपको आवश्यक शोध का उत्पादन कर सकते हैं। तो ऊर्जा के अध्ययन के साथ। वैज्ञानिकों ने शोधकर्ताओं ने भौतिकी में कई प्रकार की ऊर्जा की पहचान और पहचान की। यह बिजली, चुंबकीय, परमाणु ऊर्जा, और इतने पर है। लेकिन अब हम यांत्रिक ऊर्जा के बारे में बात करेंगे। और अधिक विशेष रूप से गतिशील और संभावित ऊर्जा के बारे में।

गतिशील और संभावित ऊर्जा

यांत्रिकी में, एक दूसरे के साथ निकायों का एक आंदोलन और बातचीत है। इसलिए, यह दो प्रकार की यांत्रिक ऊर्जा के बीच अंतर करने के लिए प्रथागत है: शरीर के आंदोलन, या गतिशील ऊर्जा, और शरीर की बातचीत, या संभावित ऊर्जा के कारण ऊर्जा के कारण ऊर्जा।

भौतिकी में, एक सामान्य नियम है जो ऊर्जा और काम को बांधता है। शरीर की ऊर्जा खोजने के लिए, शरीर को इस शून्य की स्थिति में स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक नौकरी ढूंढना आवश्यक है, यानी, जिसमें यह ऊर्जा शून्य है।

संभावित ऊर्जा

भौतिकी में, संभावित ऊर्जा को ऊर्जा कहा जाता है, जो इंटरैक्टिंग निकायों या एक ही शरीर के कुछ हिस्सों की पारस्परिक स्थिति द्वारा निर्धारित किया जाता है। यही है, अगर शरीर जमीन के ऊपर उठाया जाता है, तो इसमें गिरने की क्षमता होती है, कोई काम करने की क्षमता है।

और इस काम की संभावित राशि ऊंचाई एच पर शरीर की संभावित ऊर्जा के बराबर होगी। सूत्र की संभावित ऊर्जा के लिए निम्नलिखित योजना द्वारा निर्धारित किया जाता है:

A \u003d FS \u003d FT * H \u003d MGH, या EP \u003d MGH,

जहां ईपी शरीर की संभावित ऊर्जा है,
मीटर शरीर का वजन
एच - जमीन की सतह के ऊपर शरीर की ऊंचाई,
जी मुक्त गिरावट का त्वरण।

इसके अलावा, शरीर की शून्य स्थिति के लिए, हमारे लिए सुविधाजनक स्थिति के आधार पर किसी भी स्थिति को अनुभव और माप की शर्तों के आधार पर बनाया जा सकता है, न केवल पृथ्वी की सतह। यह मंजिल की सतह हो सकती है, टेबल और इतने पर।

गतिज ऊर्जा

इस मामले में जब शरीर बल के प्रभाव में चलता है, तो यह अब शायद नहीं है, बल्कि किसी प्रकार का काम भी करता है। भौतिकी में, गतिशील ऊर्जा को उस ऊर्जा को कहा जाता है जिसे शरीर के आंदोलन के कारण होता है। शरीर, आगे बढ़ता है, अपनी ऊर्जा का उपभोग करता है और नौकरी करता है। सूत्र की गतिशील ऊर्जा के लिए निम्नानुसार गणना की जाती है:

ए \u003d एफएस \u003d मास \u003d एम * वी / टी * वीटी / 2 \u003d (एमवी ^ 2) / 2, या ईके \u003d (एमवी ^ 2) / 2,

जहां शरीर की एक गतिशील ऊर्जा,
मीटर शरीर का वजन
v शरीर की गति।

यह सूत्र से देखा जा सकता है कि शरीर की द्रव्यमान और गति जितनी अधिक होगी, इसकी गतिशील ऊर्जा जितनी अधिक होगी।

प्रत्येक शरीर में या तो गतिशील या संभावित ऊर्जा होती है, या दोनों और दूसरा, उदाहरण के लिए, एक उड़ान विमान।

यांत्रिक कार्य। काम की इकाइयाँ।

"काम" की अवधारणा के तहत रोजमर्रा की जिंदगी में हम सबकुछ समझते हैं।

भौतिकी में, अवधारणा काम कुछ हद तक। यह एक निश्चित भौतिक मूल्य है, जिसका अर्थ है कि इसे मापा जा सकता है। भौतिकी में मुख्य रूप से अध्ययन किया जाता है यांत्रिक कार्य .

यांत्रिक कार्य के उदाहरणों पर विचार करें।

ट्रेन इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की बिजली की कार्रवाई के तहत चलती है, जबकि यांत्रिक कार्य किया जाता है। एक बंदूक से शूटिंग करते समय, पाउडर गैस दबाव का दबाव एक नौकरी बनाता है - बैलेट के साथ बुलेट को ले जाता है, बुलेट की वेग बढ़ जाती है।

इन उदाहरणों से यह देखा जा सकता है कि जब शरीर बल की कार्रवाई के तहत चलता है तो यांत्रिक कार्य किया जाता है। मामले में यांत्रिक कार्य तब किया जाता है जब बल, शरीर पर अभिनय (उदाहरण के लिए, घर्षण की ताकत), इसके आंदोलन की गति को कम कर देता है।

अलमारी को स्थानांतरित करना चाहते हैं, हम इसे उस पर बल के साथ दबाते हैं, लेकिन यदि यह गति में नहीं आता है, तो हम यांत्रिक काम नहीं करते हैं। आप इस मामले की कल्पना कर सकते हैं जब शरीर बलों की भागीदारी के बिना चलता है (जड़ता द्वारा), इस मामले में यांत्रिक कार्य भी नहीं किया जाता है।

इसलिए, यांत्रिक कार्य केवल तभी किया जाता है जब बल शरीर पर कार्य करता है, और यह चलता है .

यह समझना मुश्किल नहीं है कि अधिक शक्ति शरीर पर कार्य करती है और लंबे समय तक शरीर इस बल की कार्रवाई के तहत गुजरता है, बड़ा काम किया जाता है।

यांत्रिक कार्य लागू ताकत के लिए सीधे आनुपातिक है और पथ के लिए सीधे आनुपातिक है .

इसलिए, इस बल की इस दिशा में पारित पथ पर बल के काम से यांत्रिक कार्य को मापने के लिए सहमति हुई:

काम \u003d बल × पथ

कहा पे लेकिन अ - काम, एफ - पावर I एस - तय की गई दूरी।

काम की एक इकाई के लिए, 1 मीटर के बराबर पथ पर 1 एन में बल द्वारा कार्य किया जाता है।

कार्य की इकाई - जौल (जे। ) अंग्रेजी वैज्ञानिक जौल के सम्मान में नामित। इस तरह,

1 j \u003d 1n · m।

उपयोग भी किया किलोडोउ (केजे।) .

1 केजे \u003d 1000 जे।

सूत्र ए \u003d एफएस। सत्ता के मामले में लागू होता है एफ निरंतर और शरीर के आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाता है।

यदि बल की दिशा शरीर के आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाती है, तो यह बल सकारात्मक संचालन करता है।

यदि शरीर का आंदोलन लागू बल की दिशा के विपरीत दिशा में होता है, उदाहरण के लिए, स्ट्रोक बलों, तो यह बल नकारात्मक काम करता है।

यदि शरीर पर कार्यरत बल की दिशा आंदोलन की दिशा के लिए लंबवत है, तो यह बल काम नहीं करता है, काम शून्य है:

भविष्य में, यांत्रिक कार्य की बात करते हुए, हम इसे संक्षेप में एक शब्द-कार्य में कॉल करेंगे।

उदाहरण। ग्रेनाइट स्लैब को 0.5 मीटर 3 की मात्रा के साथ 20 मीटर की ऊंचाई के साथ उठाते समय किए गए कार्य की गणना करें। ग्रेनाइट की घनत्व 2500 किलो / मीटर 3 है।

डनो:

ρ \u003d 2500 किलो / मीटर 3

फेसला:

जहां एफ-सेट है कि आप प्लेट को समान रूप से बढ़ाने के लिए संलग्न करना चाहते हैं। मॉड्यूल में यह बल भारी ईंधन की ताकत के बराबर है, स्टोव पर अभिनय, यानी एफ \u003d ईंधन। और गुरुत्वाकर्षण की शक्ति प्लेट के द्रव्यमान द्वारा निर्धारित की जा सकती है: flay \u003d gm। प्लेट के द्रव्यमान की गणना की जाती है, इसकी मात्रा और ग्रेनाइट की घनत्व: एम \u003d ρv; एस \u003d एच, यानी पथ लिफ्ट की ऊंचाई के बराबर है।

तो, एम \u003d 2500 किलो / एम 3 · 0.5 एम 3 \u003d 1250 किलो।

एफ \u003d 9.8 एन / किग्रा · 1250 किलो ≈ 12 250 एन।

ए \u003d 12 250 एन · 20 एम \u003d 245 000 जे \u003d 245 केजे।

उत्तर: ए \u003d 245 केजे।

लीवर। शक्ति। ऊर्जा

एक ही काम के आयोग पर, विभिन्न इंजनों को अलग-अलग समय की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक निर्माण स्थल पर एक भारोत्तोलन क्रेन सैकड़ों ईंटों के निर्माण के ऊपरी मंजिल में कुछ मिनट लेता है। यदि ये ईंटें कार्यकर्ता को खींच रही थीं, तो यह इस समय के लिए ले जाएगा। एक और उदाहरण। पृथ्वी के हेक्टेयर 10-12 घंटे के लिए पंप कर सकते हैं, एक बहु-पृथ्वी हल के साथ ट्रैक्टर ( लेमे - हल का हिस्सा, नीचे से पृथ्वी की भूमि काटने और इसे डंप पर प्रेषित करना; मल्टी-अर्थ - कई लेमेहोव), यह काम 40-50 मिनट तक प्रदर्शन करेगा।

यह स्पष्ट है कि उठाने वाली क्रेन एक ही काम कार्यकर्ता की तुलना में तेज़ी से बनाता है, और ट्रैक्टर घोड़े की तुलना में तेज़ है। प्रदर्शन की गति को बिजली नामक एक विशेष मूल्य द्वारा विशेषता है।

शक्ति उस समय के लिए काम के अनुपात के बराबर है जिसके लिए इसे किया गया था।

शक्ति की गणना करने के लिए, आपको उस समय पर काम करने की आवश्यकता है जिसके दौरान यह काम किया गया है। शक्ति \u003d काम / समय।

कहा पे एन - शक्ति, ए। - काम, टी - पूरा काम का समय।

पावर - मूल्य स्थिर होता है जब एक ही काम प्रत्येक दूसरे के लिए किया जाता है, अन्य मामलों में दृष्टिकोण ए / टी। मध्यम शक्ति निर्धारित करता है:

एनwed \u003d। ए / टी। . शक्ति की एक इकाई के लिए, ऐसी शक्ति ली गई थी, जिस पर जे में 1 काम है।

इस इकाई को वाट कहा जाता है ( टी) एक और अंग्रेजी वैज्ञानिक वाट के सम्मान में।

1 वाट \u003d 1 जौल / 1 सेकंड, या 1 डब्ल्यू \u003d 1 जे / एस।

वाट (प्रति सेकंड जौल) - डब्ल्यू (1 जे / एस)।

तकनीक का व्यापक रूप से बड़ी बिजली इकाइयों का उपयोग किया जाता है - किलोवाट्ट (किलोवाट), मेगावाट (मेगावाट।) .

1 mw \u003d 1 000 000 w

1 किलोवाट \u003d 1000 डब्ल्यू

1 mw \u003d 0.001 w

1 डब्ल्यू \u003d 0.000001 मेगावाट

1 डब्ल्यू \u003d 0.001 किलोवाट

1 डब्ल्यू \u003d 1000 मेगावाट

उदाहरण। बांध के माध्यम से बहने वाले पानी के प्रवाह की शक्ति का पता लगाएं, अगर पानी की बूंद की ऊंचाई 25 मीटर है, और इसकी खपत 120 एम 3 प्रति मिनट है।

डनो:

ρ \u003d 1000 किलो / m3

फेसला:

गिरने वाले पानी का द्रव्यमान: m \u003d ρv।,

एम \u003d 1000 किलो / एम 3 · 120 एम 3 \u003d 120 000 किलो (12 · 104 किलो)।

गुरुत्वाकर्षण, पानी पर अभिनय:

एफ \u003d 9.8 मीटर / एस 2 · 120 000 किलो ≈ 1 200 000 एच (12 · 105 एच)

प्रति मिनट एक धारा द्वारा किया गया काम:

ए - 1 200 000 एन · 25 एम \u003d 30 000 000 जे (3 · 107 जे)।

प्रवाह शक्ति: एन \u003d ए / टी,

एन \u003d 30 000 000 जे / 60 सी \u003d 500 000 डब्ल्यू \u003d 0.5 मेगावाट।

उत्तर: एन \u003d 0.5 मेगावाट।

विभिन्न इंजनों में सैकड़ों हजारों किलोवाट (पानी और भाप टरबाइन) तक किलोवाट (इलेक्ट्रिक रेजर इंजन, सिलाई मशीन) के सौवें और दसवें हिस्से की क्षमता है।

तालिका 5।

कुछ इंजनों की शक्ति, केडब्ल्यू।

प्रत्येक मोटर में एक संकेत (मोटर पासपोर्ट) होता है, जो इंजन पर कुछ डेटा इंगित करता है, जिसमें इसकी शक्ति भी शामिल है।

औसत पर सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत मानव शक्ति 70-80 डब्ल्यू है। कूदना, सीढ़ियों को चलाने, एक व्यक्ति 730 डब्ल्यू तक बिजली विकसित कर सकता है, और कुछ मामलों में और इससे भी अधिक।

फॉर्मूला एन \u003d ए / टी से ऐसा है

काम की गणना करने के लिए, उस समय के लिए शक्ति को गुणा करना आवश्यक है जिसके दौरान यह काम किया गया था।

उदाहरण। इनडोर फैन इंजन में 35 वाट की शक्ति है। वह 10 मिनट में क्या काम करता है?

हम कार्य की स्थिति लिखते हैं और इसे हल करते हैं।

डनो:

फेसला:

ए \u003d 35 डब्ल्यू * 600С \u003d 21 000 डब्ल्यू * सी \u003d 21 000 जे \u003d 21 केजे।

उत्तर ए। \u003d 21 केजे।

सरल तंत्र।

प्राचीन काल से, एक व्यक्ति यांत्रिक कार्य करने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करता है।

प्रत्येक को ज्ञात है कि भारी वस्तु (पत्थर, कैबिनेट, मशीन), जिसे उनके हाथों से स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है, को पर्याप्त लंबी छड़ी - लीवर के साथ स्थानांतरित किया जा सकता है।

फिलहाल ऐसा माना जाता है कि तीन हजार साल पहले लीवर की मदद से, प्राचीन मिस्र में पिरामिड के निर्माण के दौरान, भारी पत्थर की प्लेटें बड़ी ऊंचाई तक बढ़ीं।

कई मामलों में, कुछ ऊंचाई पर भारी भार उठाने के बजाय, इसे झुका हुआ विमान के साथ एक ही ऊंचाई पर उबलाया या डाला जा सकता है या ब्लॉक के साथ उठाया जा सकता है।

बिजली रूपांतरण के लिए सेवा करने वाले उपकरणों को बुलाया जाता है तंत्र .

सरल तंत्र में शामिल हैं: लीवर और किस्में - ब्लॉक, गेट; झुका हुआ विमान और इसकी किस्में - वेज, पेंच। ज्यादातर मामलों में, एक जीत हासिल करने के लिए सरल तंत्र का उपयोग किया जाता है, यानी, शरीर पर कई बार काम करने वाले बल को बढ़ाने के लिए।

घरेलू तंत्र घरेलू, और सभी जटिल कारखाने और कारखाने की मशीनों में भी उपलब्ध हैं, जो स्टील की बड़ी चादरों को काटते हैं, मोड़ते हैं और टिकट देते हैं या ऊतक बनाए जाते हैं, जिससे ऊतक बनाए जाते हैं। ये समान तंत्र आधुनिक जटिल मशीनों, मुद्रित और गिनती मशीनों में पाए जा सकते हैं।

लीवर आर्म। लीवर पर संतुलन बल।

सबसे आसान और सबसे आम तंत्र पर विचार करें - लीवर।

लीवर एक ठोस है, जो एक निश्चित समर्थन के आसपास घूम सकता है।

आंकड़ों में, इसे एक लीवर, स्क्रैप उपयोग के रूप में कार्गो उठाने के लिए एक कर्मचारी के रूप में दिखाया गया है। पहले मामले में, बल के साथ काम करना एफ स्क्रैप के अंत में दबाएँ बी, दूसरे में - अंत को लिफ्ट करता है बी.

कार्यकर्ता को वजन के वजन को दूर करने की आवश्यकता होती है पी - बल मूल रूप से नीचे निर्देशित। वह केवल एक के माध्यम से गुजरते धुरी के चारों ओर स्क्रैप बदल जाता है फिक्स्ड स्क्रैप का बिंदु - उनके समर्थन का बिंदु के बारे में। बल एफजिसके साथ लीवर पर कार्यकर्ता कार्य करता है कम है पीइसलिए कार्यकर्ता हो जाता है सत्ता में जीतना। लीवर की मदद से, आप इस तरह के भारी भार को बढ़ा सकते हैं जिसे अपने आप को नहीं उठाया जा सकता है।

यह आंकड़ा लीवर, रोटेशन की धुरी दिखाता है के बारे में (समर्थन का बिंदु) आवेदन बलों के बिंदुओं के बीच स्थित है लेकिन अ तथा में। एक और आंकड़े पर इस लीवर के आरेख को दिखाता है। दोनों बलों एफ1 I एफ2, लीवर पर अभिनय, एक दिशा में निर्देशित किया जाता है।

समर्थन और सीधी रेखा के बिंदु के बीच की सबसे छोटी दूरी, जिसके साथ लीवर पर बल अधिनियमों को शक्ति का कंधा कहा जाता है।

ताकत के कंधे को खोजने के लिए, कार्रवाई की रेखा पर बल की रेखा के लंबवत को कम करना आवश्यक है।

इस लंबवत की लंबाई और इस बल का कंधा होगा। चित्र दिखाता है कि ओए - कंधे की शक्ति एफ1; ओवी - कंधे की शक्ति एफ2। लीवर पर अभिनय करने वाली सेनाएं इसे अक्ष के चारों ओर दो दिशाओं में बदल सकती हैं: रास्ते में या दक्षिणावर्त के दौरान। इसलिए, ताकत एफ1 घड़ी के तीर, और शक्ति के साथ लीवर को घुमाता है एफ2 इसे घुमाता है।

जिस स्थिति में लीवर संलग्न बलों की क्रिया के तहत संतुलन में है, वह अनुभव पर स्थापित किया जा सकता है। इस मामले में, यह याद रखना आवश्यक है कि बल की कार्रवाई का नतीजा न केवल अपने संख्यात्मक मूल्य (मॉड्यूल) पर निर्भर करता है, बल्कि इस बिंदु पर भी शरीर पर लागू होता है, या निर्देशित होता है।

समर्थन के बिंदु के दोनों किनारों पर लीवर (अंजीर देखें) के लिए, विभिन्न कार्गो निलंबित कर दिए जाते हैं ताकि प्रत्येक बार लीवर संतुलन में बने रहे। लीवर पर अभिनय की ताकत इन वस्तुओं के वजन के बराबर होती है। प्रत्येक मामले के लिए, बलों और उनके कंधों के मॉड्यूल मापा जाता है। चित्र 154 में चित्रित अनुभव से, यह उस ताकत 2 को देखा जा सकता है एन स्थायी बल 4। एन। उसी समय, जैसा कि ड्राइंग से देखा जा सकता है, कम ताकत का कंधा अधिक बल के कंधे 2 गुना है।

ऐसे प्रयोगों के आधार पर, लीवर संतुलन की स्थिति (नियम) की स्थापना की गई थी।

लीवर संतुलन में है जब इस पर कार्य करने वाली ताकत इन बलों के कंधों के विपरीत आनुपातिक हैं।

इस नियम को सूत्र के रूप में लिखा जा सकता है:

एफ1/एफ2 = एल 2/ एल 1 ,

कहा पे एफ1 तथाएफ 2 - लीवर पर अभिनय करने वाली सेनाएं, एल1 तथाएल 2 , - इन बलों के कंधे (चित्र देखें)।

लीवर संतुलन नियम को 287-212 के बारे में अभिलेखागार द्वारा सेट किया गया था। ईसा पूर्व इ। (लेकिन आखिरकार, अतीत में, अनुच्छेद ने कहा कि लीवर का उपयोग मिस्रियों द्वारा किया जाता था? या शब्द "स्थापित" एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है?)

इस नियम से यह निम्न शक्ति को लीवर अधिक बल की मदद से संतुलित किया जा सकता है। एक कंधे लीवर को दूसरे की तुलना में 3 गुना अधिक दें (चित्र देखें)। फिर, एक बिंदु पर एक बिंदु पर आवेदन करते हुए, उदाहरण के लिए, 400 एन में, 1200 एन वजन वाले पत्थर को बढ़ाने के लिए संभव है। ।

उदाहरण। लीवर का उपयोग करके, कार्यकर्ता 240 किलो वजन वाले प्लेट को बढ़ाता है (चित्र 14 9 देखें)। वह लीवर की बड़ी भुजा पर 2.4 मीटर के बराबर बल लागू होता है, यदि छोटे कंधे 0.6 मीटर है?

हम कार्य की स्थिति लिखते हैं, और इसे हल करते हैं।

डनो:

फेसला:

लीवर एफ 1 / एफ 2 \u003d एल 2 / एल 1 के समतोल स्तर के अनुसार, जहां से एफ 1 \u003d एफ 2 एल 2 / एल 1, जहां एफ 2 \u003d पी पत्थर का वजन है। पत्थर का वजन एएसडी \u003d जीएम, एफ \u003d 9.8 एन · 240 किलो ≈ 2400

फिर, एफ 1 \u003d 2400 एन 0.6 / 2.4 \u003d 600 एन।

उत्तर : एफ 1 \u003d 600 एन।

हमारे उदाहरण में, कार्यकर्ता 2400 एन की शक्ति को खत्म करता है, लीवर को 600 एन की ताकत लागू करता है, लेकिन साथ ही, जिस कंधे पर कार्यकर्ता कृत्य करता है वह पत्थर के वजन से 4 गुना लंबा होता है ( एल1 : एल 2 \u003d 2.4 एम: 0.6 एम \u003d 4)।

लीवर नियम को लागू करना, आप कम से कम सबसे बड़ी बल को संतुलित कर सकते हैं। उसी समय, कम शक्ति का कंधा अधिक ताकत के कंधे से अधिक होना चाहिए।

शक्ति का क्षण।

आप पहले से ही लीवर संतुलन नियम को जानते हैं:

एफ1 / एफ 2 = एल2 / एल 1 ,

अनुपात की संपत्ति का उपयोग (इसके चरम सदस्यों का उत्पाद, इसके औसत सदस्यों के उत्पाद के बराबर), इसे इस फॉर्म में लिखें:

एफ1एल1 = एफ 2 एल 2 .

समानता के बाईं ओर में बल का एक काम है एफ1 उसके कंधे पर एल1, और दाईं ओर - बल का काम एफ2 उसके कंधे पर एल2 .

उसके कंधे पर शरीर को घूर्णन करने वाले बल के मॉड्यूल का उत्पाद कहा जाता है शक्ति का क्षण; यह पत्र एम। द्वारा इंगित किया गया है

लीवर दो ताकतों की कार्रवाई के तहत संतुलन में है, यदि बल का क्षण घूर्णन के पल को घुमाता है तो इस पल के बराबर होता है जो ताकत के पल को घुमाता है।

इस नियम को बुलाया क्षण नियम इसे सूत्र के रूप में लिखा जा सकता है:

एम 1 \u003d एम 2।

दरअसल, प्रयोग में हमने माना है, (§ 56) वर्तमान बलों क्रमशः 2 घंटे और 4 एच के बराबर थे, उनके कंधे क्रमश: 4 और 2 लीवर दबाव थे, यानी इन बलों के क्षण संतुलन के साथ समान थे लीवर।

बल का क्षण, साथ ही किसी भी भौतिक मूल्य को मापा जा सकता है। बल की एक इकाई के लिए, बल का क्षण 1 एच में लिया जाता है, जिसका कंधे बिल्कुल 1 मीटर है।

इस इकाई को बुलाया जाता है न्यूटन मीटर (एन एम।).

बल का क्षण बल के प्रभाव को दर्शाता है, और दिखाता है कि यह बल मॉड्यूल, और उसके कंधे से एक साथ निर्भर करता है। दरअसल, हम पहले से ही जानते हैं, उदाहरण के लिए, दरवाजे पर बल का प्रभाव बल के मॉड्यूल पर निर्भर करता है, और जहां बल लागू होता है। घूर्णन की धुरी से आगे बढ़ने के लिए दरवाजे को चालू करना आसान है। अखरोट, कम से कम लंबी रिंच को अनसुर करना बेहतर है। बाल्टी अच्छी तरह से बढ़ाने के लिए आसान है, लंबे समय तक हैंडल सभी पर है, आदि

तकनीक, रोजमर्रा की जिंदगी और प्रकृति में लीवर।

लीवर नियम (या क्षणों का नियम) तकनीक और रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के औजारों और उपकरणों की क्रिया को रेखांकित करता है जहां जीत की आवश्यकता होती है या रास्ते में।

फोर्स में जीतना हमारे पास कैंची के साथ काम करते हैं। कैंची - यह एक लीवर है (एफआईजी), घूर्णन की धुरी जो कैंची के दोनों हिस्सों को जोड़ने वाले पेंच के माध्यम से होती है। अभिनय शक्ति एफ1 एक आदमी के हाथ की पेशी शक्ति है, कैंची संपीड़ित। जवाबी शक्तियां एफ2 - कैंची द्वारा कटौती की गई ऐसी सामग्री के प्रतिरोध की ताकत। कैंची की नियुक्ति के आधार पर, उनका डिवाइस अलग है। पेपर काटने के लिए डिज़ाइन किए गए कार्यालय कैंची, लंबे ब्लेड और लगभग एक ही हैंडल लंबाई है। कागज काटने के लिए, इसे बहुत सारी शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है, और यह एक सीधी रेखा में लंबे ब्लेड को काटने के लिए अधिक सुविधाजनक है। शीट धातु काटने के लिए कैंची (छवि) ब्लेड की तुलना में काफी अधिक समय तक संभालती है, क्योंकि धातु प्रतिरोध की शक्ति बड़ी है और मौजूदा बल के संतुलन के लिए काफी वृद्धि हुई है। हैंडल की लंबाई और काटने की दूरी और घूर्णन की धुरी के बीच और भी अंतर बक्से (चित्र), तार को स्नैक करने के लिए डिज़ाइन किया गया।

कई कारों में विभिन्न प्रकार के लीवर उपलब्ध हैं। सिलाई मशीन हैंडल, पेडल या हाथ से बने बाइक ब्रेक, कार पेडल और ट्रैक्टर, पियानो कुंजी - इन मशीनों और उपकरणों में उपयोग किए गए लीवर के ये सभी उदाहरण।

लीवर के उपयोग के उदाहरण वाइस और वर्कबेन्क्स, ड्रिलिंग मशीन के लीवर, आदि के हैंडल हैं।

लीवर के सिद्धांत पर, कार्रवाई और लीवर तराजू आधारित होते हैं (चित्र)। चित्र 48 (पृष्ठ 42) में दिखाए गए प्रशिक्षण तराजू के रूप में समानता लीवर । में दशमलव तराजू कंधे, जिसके लिए वजन का एक कप निलंबित कर दिया जाता है, कंधे ले जाने वाले कंधे से 10 गुना लंबा होता है। यह बड़े माल के वजन को काफी सरल बनाता है। दशमलव तराजू पर माल का वजन, आपको 10 के वजन का वजन गुणा करना चाहिए।

कार्गो कार कारों के वजन के लिए वेटिंग डिवाइस भी लीवर के शासन पर आधारित है।

लीवर जानवरों और मनुष्यों के शरीर के विभिन्न हिस्सों में भी पाए जाते हैं। यह उदाहरण के लिए, हाथ, पैर, जबड़े हैं। पौधों की संरचना में कई लीवर कीड़ों (कीड़ों और उनके शरीर की संरचना और उनके शरीर की संरचना), पक्षियों के शरीर में कई लीवर पाए जा सकते हैं।

ब्लॉक को लीवर संतुलन कानून का आवेदन।

खंड मैथा यह एक गटर के साथ एक पहिया है, क्लिप में मजबूत। एक रस्सी, केबल या श्रृंखला ब्लॉक के ब्लॉक के चारों ओर छोड़ दी जाती है।

स्थिर ब्लॉक इस ब्लॉक को एक्सिस कहा जाता है जिसे तय किया जाता है, और जब सामान उठाना तो यह बढ़ता नहीं जाता है और यह नहीं है (चित्र)

निश्चित ब्लॉक को बराबर प्रवाह लीवर के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें बलों के कंधे पहिया के त्रिज्या के बराबर होते हैं (एफआईजी): Oa \u003d os \u003d r। ऐसा ब्लॉक एक विजेता नहीं देता है। ( एफ1 = एफ2), लेकिन आपको बल की दिशा बदलने की अनुमति देता है। जंगम ब्लॉक - यह एक ब्लॉक है। जिसकी एक्सिस कार्गो (छवि) के साथ बढ़ती है और कम होती है। यह आंकड़ा संबंधित लीवर दिखाता है: के बारे में - लीवर समर्थन बिंदु ओए - कंधे की शक्ति आर तथा ओवी - कंधे की शक्ति एफ। चूंकि कंधे ओवी कंधे 2 गुना ओए, वह बल एफ 2 गुना कम शक्ति आर:

एफ \u003d पी / 2 .

इस तरह, जंगम ब्लॉक एक जीत 2 बार देता है .

यह साबित किया जा सकता है और बल की अवधारणा का उपयोग किया जा सकता है। जब संतुलन ब्लॉक क्षण एफ तथा आर एक दूसरे के बराबर हैं। लेकिन कंधे की शक्ति एफ 2 गुना शक्ति का कंधा आर, तो, इसका मतलब है एफ 2 गुना कम शक्ति आर.

आमतौर पर अभ्यास में, चलने योग्य (छवि) के साथ एक निश्चित ब्लॉक का संयोजन प्रयोग किया जाता है। निश्चित इकाई केवल सुविधा के लिए लागू होती है। यह एक जीत नहीं देता है, लेकिन बल की दिशा बदलता है। उदाहरण के लिए, आपको जमीन पर खड़े कार्गो को बढ़ाने की अनुमति देता है। यह कई लोगों या श्रमिकों द्वारा सिर हिलाया जाता है। फिर भी, वह सामान्य से 2 गुना अधिक के लिए एक जीत देता है!

सरल तंत्र का उपयोग करते समय काम की समानता। "गोल्डन नियम" यांत्रिकी।

हमने उन मामलों में काम करने के दौरान सरल तंत्र लागू किए हैं जहां किसी अन्य बल को संतुलित करने के लिए अन्य शक्ति को संतुलित करना आवश्यक है।

स्वाभाविक रूप से, सवाल उठता है: ताकत या पथ में जीत प्रदान करना चाहे काम में जीतने के सरल तंत्र न दें? असाइन किए गए प्रश्न का उत्तर अनुभव से प्राप्त किया जा सकता है।

कुछ अलग मॉड्यूलो के लीवर दो पर संतुलन एफ1 I एफ2 (चित्र), लीवर को गति में दें। यह पता चला है कि एक ही समय में निचले बल आवेदन का बिंदु एफ2 गुजरता है एस2, और आवेदन का बिंदु अधिक बल है एफ1 - थोड़ा रास्ता एस1. बलों के इन पथों और मॉड्यूल को मापना, हम पाते हैं कि लीवर पर आवेदन बलों के बिंदुओं से ढके पथ बलों के विपरीत आनुपातिक हैं:

एस1 / एस2 = एफ2 / एफ1.

इस प्रकार, लीवर की लंबी भुजा पर अभिनय, हम ताकत में जीते, लेकिन साथ ही साथ हम एक ही समय में हार जाते हैं।

शक्ति का काम एफ रास्ते में एस काम है। हमारे प्रयोगों से पता चलता है कि लीवर से जुड़ी बलों द्वारा किए गए कार्य एक-दूसरे के बराबर हैं:

एफ1 एस1 = एफ2 एस2, यानी लेकिन अ1 = लेकिन अ2.

इसलिए, काम में विजेता लीवर का उपयोग करते समय काम नहीं करेगा।

लीवर का लाभ उठाते हुए, हम जीत सकते हैं या बल में या दूरी में। लीवर की छोटी भुजा पर बलपूर्वक अभिनय, हम दूरी में जीते, लेकिन साथ ही वे बल में हार जाते हैं।

एक किंवदंती है कि आर्किमिडीज लीवर के नियमों के उद्घाटन से प्रसन्न है: "मुझे समर्थन का एक बिंदु दें, और मैं पृथ्वी को बदल दूंगा!"।

बेशक, आर्किमिडीज इस तरह के कार्य से निपट नहीं सका, अगर उसने एक समर्थन बिंदु (जिसे पृथ्वी के बाहर होना होगा) और वांछित लंबाई के लीवर भी दिया था।

पृथ्वी को बढ़ाने के लिए, केवल 1 सेमी लंबे कंधे लीवर को एक विशाल लंबाई की चाप का वर्णन करना होगा। इस रास्ते के साथ लीवर के लंबे अंत को स्थानांतरित करने के लिए, उदाहरण के लिए, 1 मीटर की गति से, लाखों की आवश्यकता होगी!

काम और निश्चित ब्लॉक में जीत नहीं देता है, अनुभव सुनिश्चित करना आसान है (अंजीर देखें)। आवेदन बलों के बिंदुओं से गुजरने के तरीके एफ तथा एफ, वही, वही और ताकत, जिसका अर्थ है वही और काम।

आप एक मोबाइल इकाई का उपयोग करके किए गए एक दूसरे के साथ माप और तुलना कर सकते हैं। एक मोबाइल यूनिट का उपयोग करके एच की ऊंचाई पर कार्गो बढ़ाने के लिए, उस रस्सी को समाप्त करना आवश्यक है जिस पर डायनेमोमीटर संलग्न होता है, क्योंकि अनुभव दिखाता है (छवि), 2h की ऊंचाई पर ले जाएँ।

इस तरह, एक जीत 2 बार प्राप्त करना, रास्ते में 2 बार खोना, इसलिए, और चलने योग्य ब्लॉक, यह काम में जीत देता है।

सदियों पुरानी प्रथा ने दिखाया कि कोई भी तंत्र काम में लाभ नहीं देता है। यह सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न तंत्र लागू करें कि कार्य परिस्थितियों के आधार पर, ताकत या सड़क पर जीतें।

पहले से ही एक प्राचीन वैज्ञानिक, पूरे तंत्र पर लागू एक नियम ज्ञात था: जहां तक \u200b\u200bहम कई बार बल में जीतते हैं, हम दूरी में एक ही समय में हार जाते हैं। इस नियम को "गोल्डन नियम" यांत्रिकी कहा जाता था।

तंत्र की दक्षता।

लीवर की डिवाइस और कार्रवाई को ध्यान में रखते हुए, हमने घर्षण, साथ ही साथ लीवर के वजन को ध्यान में नहीं रखा। इन आदर्श स्थितियों में, संलग्न बल द्वारा किए गए कार्य (हम इस काम को बुलाएंगे पूर्ण), बराबरी का उपयोगी माल उठाने या किसी भी प्रतिरोध पर काबू पाने पर काम करें।

अभ्यास में, तंत्र के साथ पूर्ण कार्य पूर्ण कार्य हमेशा कुछ और उपयोगी काम है।

कार्य का हिस्सा तंत्र में घर्षण बल के खिलाफ और अपने व्यक्तिगत भागों के आंदोलन पर किया जाता है। इस प्रकार, एक मोबाइल इकाई का उपयोग करके, ब्लॉक के उदय, रस्सी और ब्लॉक की धुरी में घर्षण बल निर्धारित करने के लिए अतिरिक्त रूप से काम करना आवश्यक है।

हमने किस तरह का तंत्र नहीं लिया, उपयोगी काम, इसके साथ परिपूर्ण, हमेशा पूर्ण काम का हिस्सा है। तो, पत्र एपी के उपयोगी काम को इंगित करते हुए, एजी के पूर्ण (खर्च) कार्य को लिखा जा सकता है, लिखा जा सकता है:

एपी।< Аз или Ап / Аз < 1.

काम पूरा करने के लिए उपयोगी काम का अनुपात तंत्र की दक्षता कहा जाता है।

एक संक्षिप्त दक्षता दक्षता से दर्शाया गया है।

दक्षता \u003d अप / एजेड।

दक्षता आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है और ग्रीक अक्षर η द्वारा इंगित किया जाता है, इसे "यह" के रूप में पढ़ा जाता है:

η \u003d अप / एजेड · 100%।

उदाहरण: लीवर के छोटे कंधे पर 100 किलो वजन के भार को निलंबित कर दिया गया। लंबे कंधे को उठाने के लिए, 250 एन की शक्ति। भार h1 \u003d 0.08 मीटर तक उठाया गया था, जबकि ड्राइविंग बल के आवेदन का बिंदु H2 \u003d 0.4 मीटर की ऊंचाई तक गिर गया। केपीडी लीवर खोजें।

हम कार्य की स्थिति लिखते हैं और इसे हल करते हैं।

डनो :

फेसला :

η \u003d अप / एजेड · 100%।

पूर्ण (बिताया) काम az \u003d fh2।

उपयोगी काम एपी \u003d पीएच 1

पी \u003d 9.8 · 100 किलो ≈ 1000 एन।

एपी \u003d 1000 एन · 0.08 \u003d 80 जे।

Az \u003d 250 n · 0.4 एम \u003d 100 जे।

η \u003d 80 जे / 100 जे · 100% \u003d 80%।

उत्तर : η \u003d 80%।

लेकिन इस मामले में "गोल्डन रूल" किया जाता है। उपयोगी काम का हिस्सा - इसका 20% लीवर की धुरी और हवा के प्रतिरोध, साथ ही साथ लीवर के आंदोलन में घर्षण पर काबू पाने पर खर्च किया जाता है।

किसी भी तंत्र की दक्षता हमेशा 100% से कम होती है। तंत्र का निर्माण, लोग अपनी दक्षता बढ़ाने की कोशिश करते हैं। इसके लिए, तंत्र की अक्षों में घर्षण और उनके वजन कम हो जाते हैं।

ऊर्जा।

कारखानों और कारखानों में, मशीनों और मशीनों को विद्युत मोटर द्वारा संचालित किया जाता है जो विद्युत ऊर्जा का उपभोग करते हैं (इसलिए नाम)।

एक संपीड़ित वसंत (चावल), सीधीकरण, नौकरी बनाना, ऊंचाई पर एक कार्गो बढ़ाना, या ट्रॉली चाल बनाना। पृथ्वी के ऊपर उठाए गए निश्चित कार्गो काम नहीं करते हैं, लेकिन यदि यह कार्गो गिरता है, तो यह काम कर सकता है (उदाहरण के लिए, जमीन में ढेर स्कोर कर सकते हैं)। किसी भी चलती शरीर में काम करने की क्षमता होती है। तो, जो स्टील बॉल (अंजीर) के झुकाव वाले विमान से चले गए, लकड़ी के बार को मारना, इसे थोड़ी देर के लिए ले जाता है। उसी समय काम किया जाता है। यदि उनके बीच (शरीर) के बीच शरीर या कई शरीर काम कर सकते हैं, तो कहा जाता है कि उनके पास ऊर्जा है। ऊर्जा - भौतिक मूल्य दिखा रहा है कि किस प्रकार का काम शरीर (या कई निकायों) बना सकता है। ऊर्जा को उसी तरह की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है जो काम करते हैं, यानी जौल्स. बड़ा काम शरीर बना सकता है, उतनी अधिक ऊर्जा जितनी अधिक होगी। काम करते समय, निकायों की ऊर्जा बदलती है। सही काम ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर है। संभावित और गतिशील ऊर्जा। संभावित (लेट से।शक्ति - संभावना) ऊर्जा को ऊर्जा कहा जाता है, जो इंटरैक्टिंग निकायों और एक ही शरीर के कुछ हिस्सों की पारस्परिक स्थिति द्वारा निर्धारित किया जाता है। संभावित ऊर्जा, उदाहरण के लिए, एक शरीर पृथ्वी की सतह के सापेक्ष उठाया गया है, क्योंकि ऊर्जा आईटी और पृथ्वी की पारस्परिक स्थिति पर निर्भर करती है। और उनके पारस्परिक आकर्षण। यदि आप जमीन पर झूठ बोलने वाले शरीर की संभावित ऊर्जा पर विचार करते हैं, शून्य के बराबर, कुछ ऊंचाई पर उठाए गए शरीर की संभावित ऊर्जा उस काम से निर्धारित होती है कि शरीर जमीन पर गिरने पर गुरुत्वाकर्षण की ताकत बनाई जाती है। संभावित शरीर की ऊर्जा को दर्शाता है इ।पी, क्योंकि ई \u003d ए। , और काम, जैसा कि हम जानते हैं, पथ पर बल के काम के बराबर है, फिर ए \u003d एफएच।, कहा पे एफ - गुरुत्वाकर्षण। इसका मतलब है कि ईपी की संभावित ऊर्जा के बराबर है: ई \u003d एफएच, या ई \u003d जीएमएच, कहा पे जी - गुरुत्वाकर्षण का त्वरण, म। - शरीर का द्रव्यमान, एच - जिस ऊंचाई को शरीर उठाया जाता है। बांधों द्वारा आयोजित नदियों में पानी की एक बड़ी संभावित ऊर्जा है। नीचे गिरना, पानी एक नौकरी बनाता है, जिससे बिजली संयंत्रों की गति शक्तिशाली टरबाइन होती है। ढेर के स्कोरिंग पर काम करने के लिए निर्माण में एक कोपरा (छवि) के हथौड़ा की संभावित ऊर्जा। वसंत के साथ दरवाजा खोलना, काम खींचने (या संपीड़न) स्प्रिंग्स पर किया जाता है। वसंत की अधिग्रहित ऊर्जा के कारण, सिकुड़ना (या सीधा), एक नौकरी करता है, दरवाजा बंद कर देता है। संपीड़ित और प्रचारित स्प्रिंग्स की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, मैनुअल घड़ियों में, विभिन्न प्रकार के क्लॉकवर्क खिलौने इत्यादि। किसी भी लोचदार विकृत शरीर में संभावित ऊर्जा है। संपीड़ित गैस की संभावित ऊर्जा का उपयोग थर्मल इंजनों के संचालन में किया जाता है, जैकहमर्स में, जो कि खनन उद्योग में व्यापक रूप से सड़कों के निर्माण के दौरान, ठोस मिट्टी के बाहर निकालना आदि के दौरान उपयोग किया जाता है। जिस ऊर्जा के शरीर में उसके आंदोलन के कारण किया जाता है उसे काइनेटिक (ग्रीक से) कहा जाता है।किनेमा - आंदोलन) ऊर्जा। शरीर की गतिशील ऊर्जा पत्र द्वारा इंगित की जाती है इ।सेवा मेरे। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट्स की टरबाइन के घूर्णन की ओर अग्रसर पानी चलाना, इसकी गतिशील ऊर्जा का उपभोग करता है और नौकरी करता है। गतिशील ऊर्जा में एक चलती हवा है - हवा। गतिशील ऊर्जा किस पर निर्भर करती है? अनुभव की ओर मुड़ें (देखें अंजीर)। यदि आप गेंद को और विभिन्न ऊंचाइयों से रोल करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि अधिक ऊंचाई के साथ, गेंद रोलिंग कर रही है, जितना अधिक उसकी गति और आगे वह बार को बढ़ावा देता है, यानी, एक महान काम करता है। तो, शरीर की गतिशील ऊर्जा इसकी गति पर निर्भर करती है। बड़ी गतिशील ऊर्जा की गति के कारण एक उड़ान बुलेट है। शरीर की गतिशील ऊर्जा अपने द्रव्यमान पर निर्भर करती है। एक बार फिर हम अपना अनुभव करेंगे, लेकिन हम एक इच्छुक विमान के साथ एक और गेंद की सवारी करेंगे - अधिक द्रव्यमान। बार में आगे बढ़ेगा, यानी, अधिक काम किया जाएगा। तो, दूसरी गेंद की गतिशील ऊर्जा पहले से अधिक है। जितना अधिक शरीर और गति जिसके साथ यह चलता है, इसकी गतिशील ऊर्जा जितनी अधिक होगी। शरीर की गतिशील ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए, सूत्र लागू किया जाता है: Ek \u003d mv ^ 2/2, कहा पे म। - शरीर का द्रव्यमान, वी - शरीर की गति। तकनीक में काइनेटिक ऊर्जा निकायों का उपयोग किया जाता है। पानी को बरकरार रखा गया है, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक बड़ी संभावित ऊर्जा। बांध से गिरने पर, पानी चलता है और एक ही गतिशील ऊर्जा है। यह विद्युत वर्तमान जनरेटर से जुड़े टरबाइन के आंदोलन की ओर जाता है। पानी की गतिशील ऊर्जा के कारण, विद्युत ऊर्जा का उत्पादन होता है। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में चलने वाले पानी की ऊर्जा बहुत महत्वपूर्ण है। इस ऊर्जा का उपयोग शक्तिशाली हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट्स का उपयोग करके किया जाता है। गिरने वाले पानी की ऊर्जा ईंधन की ऊर्जा के विपरीत, पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा स्रोत है। सशर्त शून्य मूल्य के सापेक्ष प्रकृति में सभी निकायों में संभावित या गतिशील ऊर्जा है, और कभी-कभी दोनों एक साथ। उदाहरण के लिए, एक उड़ान विमान जमीन और गतिशील और संभावित ऊर्जा के सापेक्ष है। हम दो प्रकार की यांत्रिक ऊर्जा से परिचित हो गए। भौतिकी के पाठ्यक्रम के अन्य वर्गों में अन्य प्रकार की ऊर्जा (बिजली, आंतरिक, आदि) पर विचार किया जाएगा। एक प्रकार की यांत्रिक ऊर्जा का परिवर्तन दूसरे में। किसी प्रकार की यांत्रिक ऊर्जा की रूपांतरण घटना किसी अन्य में आकृति में दिखाए गए उपकरण पर निरीक्षण करने के लिए बहुत सुविधाजनक है। धुरी पर एक धागा होना, डिवाइस डिस्क लिफ्ट। डिस्क, उठाया, कुछ संभावित ऊर्जा है। यदि आप इसे छोड़ देते हैं, तो वह घूर्णन, गिरना शुरू कर देगा। चूंकि संभावित डिस्क ऊर्जा गिरती है, यह घट जाती है, लेकिन साथ ही इसकी गतिशील ऊर्जा बढ़ जाती है। गिरावट के अंत में, डिस्क में गतिशील ऊर्जा का एक अंतर है, जो फिर से एक ही ऊंचाई तक लगभग बढ़ सकता है। (ऊर्जा का हिस्सा घर्षण बल के खिलाफ काम पर खर्च किया जाता है, इसलिए डिस्क प्रारंभिक ऊंचाई तक नहीं पहुंचती है।) बढ़ता है, डिस्क फिर से गिरती है, और फिर फिर से उगती है। इस प्रयोग में, जब डिस्क नीचे जाती है, तो इसकी संभावित ऊर्जा गतिशील हो जाती है, और ऊपर की ओर बढ़ती है, गतिशील क्षमता में बदल जाता है। एक प्रजाति से दूसरे प्रजातियों से ऊर्जा का रूपांतरण तब होता है जब दो लोचदार शरीर मारा जाता है, उदाहरण के लिए, स्टील प्लेट के बारे में फर्श या स्टील के गुब्बारे के बारे में एक रबड़ की गेंद। यदि आप स्टील स्लैब (चावल) पर स्टील की गेंद को उठाते हैं और हाथों से इसे छोड़ देते हैं, तो यह गिर जाएगा। जैसे ही गेंद गिरती है, इसकी संभावित ऊर्जा कम हो जाती है, और गतिशील बढ़ता है, क्योंकि गेंद की गति बढ़ जाती है। जब आप स्टोव के बारे में गेंद को मारा, तो दोनों गेंद और प्लेटों के संपीड़न होंगे। जिस गतिशील की गतिशील ऊर्जा है वह एक संपीड़ित प्लेट और एक संपीड़ित गेंद की संभावित ऊर्जा में बदल जाएगी। फिर लोचदार ताकतों की कार्रवाई के कारण, स्टोव और गेंद उनके मूल आकार को ले जाएंगी। गेंद प्लेट को उछाल जाएगी, और उनकी संभावित ऊर्जा गेंद की गतिशील ऊर्जा में फिर से बदल जाएगी: गेंद गति से उछल जाएगी, लगभग बराबर गति, जो स्टोव के पल में थी। गेंद की गति को उठाते समय, और इसलिए इसकी गतिशील ऊर्जा घट जाती है, संभावित ऊर्जा बढ़ जाती है। स्टोव से बिल, गेंद लगभग एक ही ऊंचाई तक बढ़ी, जिसके साथ वह गिरना शुरू कर दिया। लिफ्ट के शीर्ष बिंदु पर, उनकी पूरी गतिशील ऊर्जा एक संभावित हो जाएगी। प्रकृति की घटना आमतौर पर एक प्रकार की ऊर्जा के परिवर्तन के साथ दूसरे में होती है। ऊर्जा को एक शरीर से दूसरे में प्रसारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब धनुष से शूटिंग की जाती है, तो खिंचाव की संभावित ऊर्जा उड़ान उछाल की गतिशील ऊर्जा में जाती है।

गति के प्रकार के आधार पर, ऊर्जा विभिन्न रूप लेती है: गतिशील, संभावित, आंतरिक, विद्युत चुम्बकीय, आदि हालांकि, गतिशीलता और किनेमेटिक्स में ज्यादातर समस्याओं में, वे गतिशील और संभावित ऊर्जा पर विचार करते हैं। इन दो परिमाणों का योग कुल ऊर्जा है, जो कई कार्यों में आवश्यक है।

पूर्ण ऊर्जा खोजने के लिए, जैसा कि ऊपर वर्णित है, पहले गतिशील और संभावित ऊर्जा दोनों अलग-अलग गणना करना आवश्यक है। गतिशील ऊर्जा प्रणाली के यांत्रिक आंदोलन की ऊर्जा है। आंदोलन की गति एक मौलिक मूल्य है, और यह कैसे अधिक है, शरीर की गतिशील ऊर्जा जितनी अधिक होगी। नीचे काइनेटिक ऊर्जा की गणना के लिए संकेत दिया गया है: e \u003d mv ^ 2/2, जहां पिघल, किलोग्राम, वी - एक चलती निकाय, एम / एस। इस सूत्र से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि गतिशील ऊर्जा का मूल्य न केवल पर निर्भर करता है गति, लेकिन द्रव्यमान से भी। एक ही गति से बड़े द्रव्यमान के वजन में अधिक ऊर्जा होती है।

संभावित ऊर्जा को बाकी की ऊर्जा भी कहा जाता है। यह उनकी ताकतों की बातचीत से विशेषता कई निकायों की एक यांत्रिक ऊर्जा है। संभावित ऊर्जा की परिमाण शरीर के वजन पर आधारित है, हालांकि, पिछले मामले के विपरीत, यह कहीं भी नहीं बढ़ता है, यानी, इसकी गति शून्य है। सबसे आम स्थिति है जब शरीर पृथ्वी की सतह पर लटकता है। इस मामले में, संभावित ऊर्जा का सूत्र देखा जाएगा: पी \u003d एमजीएच, जहां एम शरीर केजी का द्रव्यमान है, और एच वह ऊंचाई है जिस पर शरीर स्थित है, m.Lelles यह भी ध्यान देने योग्य है कि संभावित ऊर्जा करता है हमेशा सकारात्मक मूल्य नहीं होता है। यदि, उदाहरण के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि शरीर की संभावित ऊर्जा भूमिगत है या नहीं, यह एक ऋणात्मक मूल्य लेगा: p \u003d -mgh

पूर्ण ऊर्जा गतिशील और अभियोक्ता के सारांश का परिणाम है। इसलिए, इसकी गणना के लिए सूत्र को निम्नानुसार लिखा जा सकता है: eo \u003d e + p \u003d mv ^ 2/2 + mgh। विशेष रूप से, दोनों प्रकार की ऊर्जा एक साथ उड़ान शरीर है, और उनके बीच अनुपात अलग-अलग के दौरान उड़ान बदलता है चरण। संदर्भ के शून्य बिंदु में, गतिशील ऊर्जा प्रचलित होती है, फिर एक उड़ान भाग को संभावित रूप से परिवर्तित किया जाता है, और उड़ान के अंत में फिर से गतिज को जीतने लगते हैं।

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भौतिक शरीर के आंदोलन की कुल ऊर्जा या यांत्रिक प्रणाली के तत्वों की बातचीत को निर्धारित करने के लिए, आपको Quinetic और संभावित ऊर्जा जोड़ने की जरूरत है। संरक्षण कानून के अनुसार, यह राशि नहीं बदली है।

अनुदेश

ऊर्जा एक निश्चित बंद प्रणाली के शरीर की क्षमता को एक निश्चित बनाने के लिए एक भौतिक अवधारणा है। यांत्रिक ऊर्जा किसी भी आंदोलन या बातचीत के साथ, एक शरीर से दूसरे शरीर तक फैल सकती है या अवशोषित हो सकती है। यह सीधे सिस्टम, उनके मूल्यों और दिशाओं में अभिनय बलों पर निर्भर करता है।

ईकिन की गतिशील ऊर्जा ड्राइविंग बल के संचालन के बराबर है, जो एक निश्चित गति के अधिग्रहण से पहले शेष राज्य से सामग्री बिंदु के त्वरण को सूचित करती है। इस मामले में, शरीर को गति के वर्ग के आधे हिस्से के बराबर स्टॉक प्राप्त होता है v²: ekin \u003d m v² / 2।

यांत्रिक प्रणाली के तत्व हमेशा गति में नहीं होते हैं, उनके पास आराम की स्थिति भी होती है। इस समय, संभावित ऊर्जा होती है। यह मान आंदोलन की गति पर निर्भर करता है, बल्कि शरीर की स्थिति या एक दूसरे के सापेक्ष निकायों के स्थान पर निर्भर करता है। यह ऊंचाई एच के लिए सीधे आनुपातिक है, जिस पर शरीर सतह के ऊपर स्थित है। वास्तव में, संभावित ऊर्जा को शरीर के बीच या शरीर के बीच उत्पन्न होने वाली बल की प्रणाली को सूचित किया जाता है: ईपीओटी \u003d एम जी एच, जहां जी निरंतर मूल्य है, मुक्त गिरावट को तेज करता है।

गतिशील और संभावित ऊर्जा एक दूसरे को संतुलित करती है, इसलिए उनकी राशि हमेशा स्थिर होती है। ऊर्जा संरक्षण का कानून है, जिसके अनुसार कुल ऊर्जा हमेशा स्थिर रहती है। अन्य, यह शून्यता से उत्पन्न नहीं हो सकता है या कहीं भी गायब नहीं हो सकता है। पूर्ण ऊर्जा निर्धारित करने के लिए, आपको उपरोक्त सूत्रों को गठबंधन करना चाहिए: epol \u003d m v² / 2 + m g \u003d m (v² / 2 + g h)।

ऊर्जा संरक्षण का एक उत्कृष्ट उदाहरण एक गणितीय पेंडुलम है। संलग्न बल उस काम की रिपोर्ट करता है जो पेंडुलम स्विंग बनाता है। धीरे-धीरे, गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में बनाई गई संभावित ऊर्जा, इसे ऑसीलेशन के आयाम को कम करने के लिए मजबूर करती है और अंत में, रोकें।

गतिशील और संभावित ऊर्जा शरीर के संपर्क और आंदोलन की विशेषताओं के साथ-साथ बाहरी पर्यावरण में परिवर्तन करने की उनकी क्षमता भी होती है। गतिशील ऊर्जा को दूसरे के सापेक्ष एक शरीर के लिए निर्धारित किया जा सकता है, जबकि संभावित हमेशा कई वस्तुओं की बातचीत का वर्णन करता है और उनके बीच की दूरी पर निर्भर करता है।

गतिज ऊर्जा

शरीर की गतिशील ऊर्जा को भौतिक मूल्य कहा जाता है, जो कि वर्ग में अपनी गति से शरीर द्रव्यमान के आधे उत्पाद के बराबर होता है। यह आंदोलन की ऊर्जा है, यह उस काम के बराबर है जो शरीर पर लागू बल बाकी है, ताकि इसे दी गई गति को सूचित किया जा सके। प्रभाव के बाद, गतिशील ऊर्जा को एक अलग प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, ध्वनि, प्रकाश या थर्मल में।

बयान जिसे काइनेटिक ऊर्जा पर प्रमेय कहा जाता है, इंगित करता है कि इसका परिवर्तन शरीर से जुड़ी रिले बल का काम है। यह प्रमेय हमेशा मान्य होता है, भले ही शरीर लगातार बदलती ताकत की कार्रवाई के तहत आगे बढ़ता है, और इसकी दिशा अपने आंदोलन की दिशा के साथ मेल नहीं खाती है।

संभावित ऊर्जा

संभावित ऊर्जा कोई गति नहीं है, लेकिन शरीर की आपसी स्थिति से, उदाहरण के लिए, पृथ्वी के सापेक्ष। इस अवधारणा को केवल उन ताकतों के लिए पेश किया जा सकता है जिनके काम शरीर के आंदोलन के प्रक्षेपण पर निर्भर नहीं है, बल्कि केवल प्रारंभिक और अंत पदों द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऐसी ताकतों को रूढ़िवादी कहा जाता है, यदि शरीर एक बंद प्रक्षेपण के साथ चलता है तो उनका काम शून्य है।

रूढ़िवादी बलों और संभावित ऊर्जा

गुरुत्वाकर्षण की ताकत और लोच की ताकत रूढ़िवादी हैं, उनके लिए आप संभावित ऊर्जा की अवधारणा में प्रवेश कर सकते हैं। भौतिक अर्थ संभावित ऊर्जा ही नहीं है, लेकिन शरीर को एक स्थिति से दूसरे स्थान पर ले जाने पर इसका परिवर्तन।

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में शरीर की संभावित ऊर्जा को बदलना, विपरीत संकेत के साथ लिया गया, शरीर को स्थानांतरित करने के लिए शक्ति का प्रदर्शन किया जाता है। लोचदार विरूपण के साथ, संभावित ऊर्जा एक दूसरे के साथ शरीर के हिस्सों की बातचीत पर निर्भर करती है। संभावित ऊर्जा के एक निश्चित रिजर्व को रखने, एक संपीड़ित या फैला हुआ वसंत शरीर को गति में ले जा सकता है, जो उससे जुड़ा हुआ है, यानी, उसे गतिशील ऊर्जा को सूचित करने के लिए।

लोच और गंभीरता की ताकतों के अलावा, अन्य प्रकार की ताकतों में रूढ़िवाद की संपत्ति है, उदाहरण के लिए, चार्ज निकायों के इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत की शक्ति। घर्षण बल के लिए, संभावित ऊर्जा की अवधारणा को पेश नहीं किया जा सकता है, इसका काम मार्ग पर निर्भर करेगा।

स्रोत:

• भौतिक विज्ञान, गतिशील और संभावित ऊर्जा