Материал из Гипермаркет знаний
Все наши ежедневные действия сводятся к тому, что мы с помощью мышц либо приводим в движение окружающие тела и поддерживаем это движение. либо же останавливаем движущиеся тела.
Этими телами являются орудия труда (молоток, ручка, пила), в играх - мячи, шайбы, шахматные фигуры. На производстве и в сельском хозяйстве люди также приводят в движение орудия труда. Правда, в настоящее время роль рабочего все больше и больше сводится к управлению механизмами. Но в любой машине можно обнаружить подобие простых орудий ручного труда. В швейной машинке имеется игла, резец токарного станка подобен рубанку, ковш экскаватора заменяет лопату.
Двигатели. Применение машин во много раз увеличивает производительность труда благодаря использованию в них двигателей.
Назначение любого двигателя в том, чтобы приводить тела в движение и поддерживать это движение, несмотря на торможение как обычным трением, так и «рабочим» сопротивлением (резец должен не просто скользить по металлу, а, врезаясь в него, снимать стружку; плуг должен взрыхлять землю и т. д.). При этом на движущееся тело должна действовать со стороны двигателя сила, точка приложения которой перемещается вместе с телом.
Бытовое представление о работе. Когда человек (или какой-либо двигатель) действует с определенной силой на движущееся тело, то мы говорим, что он совершает работу. Это бытовое представление о работе легло в основу формирования одного из важнейших понятий механики - понятия работы силы.
Работа совершается в природе всегда, когда на какое-либо тело в направлении его движения или против него действует сила (или несколько сил) со стороны другого тела (других тел). Так, сила тяготения совершает работу при падении капель дождя или камня с обрыва. Одновременно совершают работу и силы трения, действующие на падающие капли или на камень со стороны воздуха. Совершает работу и сила упругости, когда распрямляется согнутое ветром дерево.
Во многих случаях важно уметь вычислять изменение скорости по модулю, если при перемещении тела на 
В общем случае при движении твердого тела перемещения его разных точек различны, но при определении работы силы мы под 
Сила, перпендикулярная скорости (а следовательно, и перемещению
Изменение скорости по модулю возможно лишь в том случае, когда проекция силы на направление перемещения тела 
Работа силы равна произведению модулей силы и перемещения точки приложения силы и косинуса угла между ними.
Формула (6.1) справедлива в том случае, когда сила постоянна и перемещение тела происходит вдоль прямой. В случае криволинейной траектории и переменной силы мы разделяем траекторию на малые отрезки, которые можно считать прямолинейными, а силу на них постоянной.
Работа, в отличие от силы и перемещения, является не векторной, а скалярной величиной. Она может быть положительной, отрицательной или равной нулю.
Знак работы определяется знаком косинуса угла между силой и перемещением. Если 
Если на тело действует несколько сил, то проекция результирующей силы на перемещение равна сумме проекций отдельных сил:
Поэтому для работы результирующей силы получаем
Итак, если на тело действует несколько сил, то полная работа (сумма работ всех сил) равна работе результирующей силы.
Совершенную силой работу можно представить графически. Поясним это, изобразив на рисунке зависимость проекции силы от координаты тела при его движении по прямой.
Механическая работа и единица измерения работы
За единицу количества энергии в системе СИ применяют джоуль (Дж). В системе СИ джоуль является универсальной единицей, применяемой для измерения всех видов энергии тепловой, механической, лучистой и пр. В качестве тепловой единицы 1 Дж представляет собой такое ее количество, которое появляется в результате превращения механической работы 1 Дж в теплоту. В качестве единицы механической энергии джоуль представляет собой работу, совершаемую силой, равной I ньютону при перемегцении ею тела на расстояние 1 м в направлении действия силы (1 Дж = Н-м 1 кг-м /с ). [c.36]
С помощью этих основных единиц измерения выражаются размерности всех остальных механических величин (силы, работы, энергии, скорости, ускорения и т. д.). [c.192]
Производственные цехи и участки АРП в зависимости от принятой для них единицы измерения выполняемой работы делятся на три класса. К цехам и участкам I класса относятся производственные подразделения. где учет выполняемой работы ведется в штуках (подразделения по разборке и сборке автомобилей и их агрегатов, по ремонту кабин, кузовов и рам, слесарно-механические). Для цехов и участков II класса характерен учет работы в едини- [c.277]
Эта система единиц впервые была установлена в 1919 г. во Франции, где была принята в законоположении о единицах измерений. В 1927—1933 гг. система МТС была рекомендована советски.ми стандартами на механические единицы. Выбор тонны в качестве основной единицы. массы казался удачным, так как достигалось соответствие между единицами длины и объема, с одной стороны, и единицей массы — с другой (с точностью, достаточной для большинства технических расчетов, 1 т соответствует. массе 1 м воды). Кроме того, единица работы и энергии в этой системе (килоджоуль) и единица мощности (киловатт) совпадали с соответствующими кратными практическими электрическими единицами. [c.30]
В основе закона сохранения и превращения энергии лежит принцип эквивалентности различных видов энергии. В процессе развития науки были вначале найдены количественные меры для каждого вида энергии. Раньше всего была установлена количественная мера для механической энергии. Она получила название механической работы. Впоследствии были найдены меры и для других видов энергии (химической, электрической, тепловой и т. д.). Они получили названия соответственно химической работы, электрической работы. а для тепловой энергии — теплоты. Для каждой из этих мер первоначально принималась своя единица измерения. Так, количество теплоты измерялось в килокалориях ккал), количество механической работы — в килограмм-метрах (кГ-м). [c.12]
В 1843 г. английский ученый Д. Джоуль провел опыты, экспериментально подтвердившие эквивалентность теплоты и механической работы. и нашел точное значение эквивалента. Постепенно были установлены эквиваленты для всех известных форм движения материи. Численные значения эквивалентов зависят от единиц измерения соответствующих величин. Так, например, если теплота измеряется в ккал, а работа в кГ м, то тепловой эквивалент механической работы Л = = 1/427 ккал/кГ м. Если работа и теплота измеряются в одинаковых единицах, то эквивалент равен единице, [c.13]
Для определения механических свойств твердых диэлектриков пользуются как характеристиками, обычными для других твердых тел, так и некоторыми специфическими. К числу первых относятся твердость, пределы прочности при сжатии, растяжении, статическом изгибе. ударном изгибе и удлинение при растяжении. Методики определения этих характеристик стандартизованы. Для многих матерпалов, в частности для пластмасс как слоистых, так и прессовочных композиций, особый интерес представляет предел прочности при ударном изгибе — прочность на удар или удельная ударная вязкость. определяемая как работа, затраченная на излом образца, отнесенная к его сечению. Единица измерения удельной ударной вязкости кГ- см/см. Она определяется на маятниковом копре типа Шарпи по ГОСТ 4647-62 схема этого копра показана на рис. 3-1. При испытании образца маятник копра падает с определенной высоты, ударяя по образцу по углу Р подъема. маятника после излома образца судят о работе, затраченной на его излом. [c.94]
Согласно ГОСТ 7664—61 единицей измерения механической работы служит джоуль дж). Это такая работа, которую совершает постоянная сила 1 н (Ньютон) на пути 1 м, если направление действия силы и перемещения ее точки приложения совпадают. [c.38]
Следующая задача состоит в выборе критериев для надежного выявления видов энергии. Так как эта задача обсуждается, насколько известно, только в работе Р. Г. Геворкяна [37], остановимся кратко на ней. Сначала автор приходит к выводу, что механическая (кинетическая) энергия тела или системы тел является эталонной энергией в физике другие виды энергии выявляются путем сопоставления с этой энергией. Это положение разделяется многими, Для определения энергии ,— пишет, например, академик В. А. Фок,— существенным является, во-первых, закон сохранения энергии и, во-вторых, способность различных видов энергии к превращению. То и другое вместе называют законом сохранения и превращения энергии. Существование этого всеобщего закона позволяет сводить измерение энергии любого вида к измерению энергии частного вида, например, механической, и выражать энергию любого вида в одних и тех же (например, механических) единицах [621. [c.32]
Так как выходные параметры крупных узлов выражаются большим количеством различных основных и кратных единиц. то практически более удобно иллюстрировать принципы хранения и поиска информации с помощью параметров, характеризующих работу элементов. Примеры таких параметров, приведенные в табл. 2.6, показывают, какие требования необходимы для описания характеристик элементов. Предполагается, что можно расширить эту таблицу либо составить нужное количество новых таблиц с тем, чтобы включить в них все применяемые критерии испытаний, в том числе результаты физических измерений и визуального осмотра, а также электрические, механические или химические выходные величины или параметры. [c.111]
Все измерения в этом сочинении даются в единицах СОЗ и это.му вопросу посвящена вся гл. 1. В гл. 2 излагается закон сохранения энергии. В гл. 3 рассматривается механический эквивалент тепла и описываются опыты по его определению. В гл. 4 описывается система-координат р—и и дается изображение в ней состояния газа, процесса и работы. Гл. 5 посвящена изотермическому и адиабатному процессам. Изложение этого раздела носит описательный характер, и соответствующие этим процессам аналитические соотношения в нем не приводятся. В гл. 6 дается описание цикла Карно (без вывода формулы термического к. п. д.), приводятся постулаты Клаузиуса и Томсона и доказывается теорема Карно. В гл. 7, 8, 9 и 10 рассматриваются абсолютная температура. процессы плавления и испарения и теплоемкость газа. В гл. И весьма оригинальным методом вводится в курс энтропия и посредством трех теорем доказывается, что ее изменение не зависит от особенностей процесса. Этим н заканчивается изложение сведений, относящихся к энтропии. В гл. 12 и 13 рассматривается прохождение газов через пористые перегородки и даются некоторые положения кинетической теории. вещества. [c.67]
Масштабы использования единиц механической работы возросли в соответствии с развитием строительства железных дорог. созданием стационарных силовых установок для привода механических устройств (станков, насосов и пр.), электрических генераторов. Работу подъемных и транспортных устройств определяли непосредственным измерением веса передвигаемого груза и длины пройденного пути. В стационарных силовых установках с поршневыми двигателями (паровых машинах. двигателях внутреннего сгорания ), предназначенными для привода станков. вентиляторов, насосов и пр. работу определяли путем снятия индикаторной диаграммы. площадь которой давала значение работы за один рабочий цикл машины, после чего умножением на число циклов (или ходов поршня) за некоторое время получали значение выполненной работы. [c.235]
В Международной системе единиц (СИ) количество теплоты. как и работа, измеряется в джоулях (Дж). Для измерения количества теплоты применяется и внесистемная единица -калория. Одна калория (VII.4.Г) эквивалентна 4,19 Дж работы. Механический эквивалент теплоты [c.139]
МТС СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MTS система), система ед. физ. величин с осн. единицами метр, тонна (ед. массы), секунда. Была введена в СССР в 1933, но отменена в 1955 в связи с введением ГОСТа 7664—55 Механические единицы. МТС с. е. была построена аналогично применяемой в физике СГС системе единиц и предназначалась для практич. измерений с этой целью были выбраны большие по размеру единицы длины и массы. Важнейшие производные ед. силы — стен (сн), давления — пьеза (пз), работы — стен-метр. или килоджоуль (кДж), мощности — киловатт (кВт). [c.440]
Уже в 1841 — 1843 гг. проводя опыты по определению теплового действия электрического тока. Джоуль установил параллельно и величину механического эквивалента теплоты. причем точнее Майера — 460кГм/ккал. Сделал он это на установке, ставшей классической вода в бочке нагревалась вращением лопастей, и затем определялось соотношение между затраченной работой и полученным теплом. Заметим, что это соотношение выражает лишь связь между различными единицами измерения энергии. а отнюдь не величину некоего эквивалента. ибо по закону сохранени 5 количества взаимопревра-щающихся видов энергии должны быть равны. Тем не менее и в большинстве современных вузовских учебни- [c.120]
Выбор единицы измерения объёма продукции или работ, выполненных отдельными цехами завода, должен основываться на специфических особенностях технологии каждого цеха и характере его изделий. Так, при анализе работы литейного цеха надо выбрать такую единицу измерения его продукции, которая наиболее правильно выражала бы трудоёмкость выработки изделий в этом цехе. Вес отливок в данном случае не будет показательным, так как литьё может быть разного развеса и разной сложности, а относительная трудоёмкость крупных и простых отливок много меньше, чем мелких и сложных. Денем -ная оценка выпущенных отливок также не всегда будет показательной. В частности, если литьё изготовляется из разных сплавов, резко отличающихся по стоимости, то денежная оценка выпуска будет зависеть от удельного веса отливок из более дорогих металлов или их сплавоп в общем объёме продукции цеха. В этом случае для оценки работы цеха лучше выразить всю продукцию в условных единицах, построенных на основе учёта трудоёмкости изготовления разных видов литья. Точно так же при анализе работы механических или ремонтных цехов общий объём выполненных работ удобнее всего выражать количеством нормо-часов. [c.250]
В Международной системе единиц СИ для работы и кол-ва теплоты принята одна единица измерения — джоуль (1 Дж = 0,239 кал = 0,102 кгс-и), поэтому пользоваться аонятием М. э. т. нет необходимости. МЕХАНОКАЛОРЙЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ — явление ох-лаждения сверхтекучего жидкого гелия. вытекающего из сосуда через узкий капилляр под действием разности давлений. сопровождаемое разогревом гелия, остающегося в сосуде (см. Гелий жидкий. Сверхтекучесть). М. э. обнаружен в сверхтекуче.м Не в 1939 Дж. Доун-том и К. Мендельсоном (1) (рис.). М. э. возникает вследствие того, что тонкие отверстия (для Не днам. отверстий менее 1 мкм, для Не — порядка десятка мкм) действуют как энтропийный фильтр. преим. пропуская сверхтекучую компоненту жидкости, не переносящую тепла (см. Ландау теория сверхтекучести ) [2]. Процесс при небольших перепадах протекает почти обратимо постанавливается, если при разности давлений Ар устанавливается разность те.мц-р АТ такая, что Ар = р АГ, где р — плотность гелия. S — энтропия единицы массы гелия. Обратный процесс — возникновение разности давлений под действием разности темп-р в двух сообщающихся через капилляр или разделённых пористой перегородкой сосудах со сверхтекучим гелием — наз. термо механическим эффектом. [c.130]
К вагонным работам относятся варианты погрузочно-разгрузочных работ вагон—склад склад —вагон, вагон—автомобиль автомобиль—вагон вагон вагон к автотранспортным автомобиль—склад, склад—автомобиль и к складским — перемещение, перекладка, взвешивание и прочие операции. не связанные с загрузкой или разгрузкой подвижного состава и выполняемые в складских помещениях и на территории грузового двора станции, в холодильниках и др. Единые нормы времени установлены на переработку грузов в тоннах с учетом массы тары, за исключением тех, единицы измерения которых указаны в таблицах ЕНВиВ. Для механизированных работ, выполняемых при помощи конвейеров, механических лопат. вагоноразгрузчиков, а также вручную или с простейшими приспособлениями, в таблицах даны нормы [c.329]
В течение последних лет в СССР и за рубежом велась работа по созданию единой рациональной системы единиц измерения физико-технических величин. которая была бы удобна для практического применения и удовлетворяла высоким требованиям точности различных расчетов. В результате в СССР опубликован ряд ГОСТ и среди них ГОСТ 7664—61 на механические единицы (в том числе МКС) и ГОСТ 8550—61 на тепловые единицы (в том числе МКСГ), являющиеся частями Международной системы единиц (СИ). [c.6]
Исходной единицей работы (механической) долго являлся фунто-фут. В подъемных устройствах нашли применение пудо-футы и пудо-сажени, на механическом транспорте (железных дорогах. пароходах) понадобилась даже такая крупная единица, как пудо-верста. На машиностроительных заводах с измерениями работы сталкивались как в процессе испытаний. так и в ходе эксплуатации машин. [c.235]
В заключение необходимо указать, что все формулы этой главы справедливы при согласованных единицах измерения электрических и механических переменных согласование сводится к тому, что электрическая и механическая работы измеряются одними й теми же единицами. Это условие всегда удовлетворено при пользовании гбсолютными системами (СОЗМ — для электромагнитных преобрспзоват тей, СОЗЕ — для преобразователей электростатического ткпа). При пользовании практическими единицами электрических величин во все уравнения, связывающие электрические и ме- [c.167]
В следуюш,их И параграфах, посвященных первому закону термодинамики. его аналитическому выражению и некоторым его при- тожеппям, рассматриваются следующие темы о некоторых свойствах движения системы масс троякое действие, производимое теплотой понятие об энергии тела о количествах, определяющих состояние тела единицы для измерения энергии тела и внешней работы первая основная теорема механической теории теплоты один простой пример вычисления энергии заметка о дифференциальных уравнениях. не могущих интегрироваться в обыкновенном значении этой операции другое аналитическое выражение первой теоремы термодинамики для случая, когда состояние тела оиределяется двумя независимыми переменными и изменение совершается оборотным образом применение формул предыдущего параграфа к газам применепие первой основной теоремы термодинамики к газам отно-ш ение теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме перечисление свойств совершенного газа. выведенных из гипотезы о его строении. [c.43]
Измерительный комплекс ИПДЦ класса 0,06 легко поддается переградун-ровке в единицы СИ путем изменения коэффициента преобразования с-помошью образцовых манометров. Эта работа, как и предыдущая, должна быть выполнена в органах государственной метрологической службы. Остальные эксплуатируемые средства измерений давления (технические манометры типа МТ, элек-троконтактные манометры ЭКМ, манометры ТСМ и вакуумметр термопарный ВТ-2А-П) носят вспомогательный характер и их перевод на единицу давления — паскаль — может быть осуществлен ведомственной метрологической службой при наличии шкал, а при их отсутствии необходима замена новыми приборами по мере поступления. Средства измерений давления. эксплуатируемые в инструментальном, штамповочном и механическом цехах. предназначены для контроля при выполнении тех или иных технологических операций и на них полностью распространяется изложенное ранее положение для аналогичных средств измерений в цехах № 1 и № 2. Кроме того, технические манометры типа МТ классов 2,5 и 4 используются только как индикаторы давления. Причем, для манометров МТ класса 4 погрешность, вносимая при переходе на единицы СИ (менее 2 %), гораздо меньше собственной погрешности прибора. Поэтому решение вопроса о их замене является второстепенной задачей, не влияющей на основной производственный процесс, т. е. выпуск средств измерений. соответствующих требованиям ГОСТ 8.417—81. [c.22]
Независимо от Майера закон сохранения энергии был также установлен английским физиком Джеймсом Прескоттом Джоулем, проводившим в начале 40-х годов XIX в. свои классические опыты по вьщелению тепла в проводниках при прохождении по ним электрического тока. В 1843 г. эти опьггы привели его к определению механического эквивалента тепла. Таким образом, усилиями Майера и Джоуля было сделано открытие, принесшее первое экспериментальное доказательство кинетического характера тепла-этой некогда загадочной и таинственной субстанции. Правда, в первых своих опытах, которые не могли отличаться большой точностью, Джоуль получил значение механического эквивалента тепла. равное 460 кгм/ккал более поздние опыты дали весьма точное значение 425 кгм/ккал. В конце концов. в результате последовавших затем многочисленных измерений оказалось, что одной единице тепла- килокалории, определяемой, как количество тепла. необходимое для нагревания одного килограмма деаэрированной воды при нормальном атмосферном давлении от 14,5°С до 15,5°С, соответствует 4186,8 джоулей (418,7 кгм) механической работы. [c.181]
Смотреть страницы где упоминается термин Механическая работа и единица измерения работы. [c.11] [c.171] [c.12] [c.12] [c.8] [c.118] [c.12] [c.133] [c.228] Смотреть главы в:
Конспект урока на тему «Механическая работа. Единицы измерения»
Урок №56: Тема урока: «Механическая работа. Единицы измерения».
Тип урока: Урок изучения нового материала и первичного закрепления.
Дидактическая цель урока: обеспечить в ходе урока повторение, усвоение и закрепление нового материала.
Цель урока:
Образовательная:
сформировать у учащихся научное понятие механической работы, единицы измерения работы;
вывести формулу работы (при условии, что сила и перемещение направлены вдоль одной прямой);
исследовать условия, при которых работа положительна, отрицательна, равна нулю;
осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний, умений;
интересными формами урока способствовать усвоению основного материала, правильного образного мышления, отработать навыки работы с физическими приборами, умение ставить опыты.
Развивающая:
способствовать развитию познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в ходе урока и при выполнении домашнего задания с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;
создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.
Воспитательные:
способствовать формированию научного мировоззрения, учить находить прекрасное в результатах трудовой деятельности, показать необходимость сотрудничества в процессе совместного выполнения заданий, уважения к мнению оппонента, способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.
Задачи урока:
Знать: определения механической работы, обозначения физических величин; выяснить, когда совершается положительная работа, отрицательная и равная нулю; формулы: для нахождения работы; равнодействующей силы; перемещения тела.
Уметь: решать расчетные задачи, используя формулу механической работы, переводить единицы, научиться делать самоанализ урока.
Формы организации работы детей: Индивидуальная, фронтальная, групповая.
Оборудование: ноутбук для учителя, мультимедийный проектор, экран, тележка, динамометр, набор грузов, линейка.
1. Организационный момент.
2.Подготовка к новому материалу:
Учитель –учит, повар- варит, строитель- строит, (Слайд1) что у них общее?
Ученики: они все каждый день выполняют работу.
Учитель: Причем работу выполняют не только взрослые, но и вы дети. Например, какую работу выполняете вы?
(ученики приводят свои примеры).
Работа- это действие, которое выполняет тот или иной предмет. Еще свое время Владимир Даль раскрыл смысл понятия работы:
Работа - труд, занятие, дело, упражнение, т.е. всякое полезное действие человека или устройства. Все, что требует усилий, старанья, напряжения умственных сил. (Слайд 2)
Учитель: Значит, с какой физической величиной мы познакомимся?
Учитель: не просто работой, а механической работой, даже научимся ее измерять.
«Механическая работа. Единицы измерения».(слайд№3.)
Учитель: Эпиграфом к нашему уроку будут слова Фридриха Энгельса . «Труд - источник всякого богатства… труд создал человека.»
Учитель: А какие же мы поставим цели на этот урок? (Слайд 4)
- что называется механической работой,
- от каких величин зависит;
- при каких условиях выполняется;
Механическая работа: определение и формула
Вы знаете, что такое работа? Вне всякого сомнения. Что такое работа, знает каждый человек, при условии, что он рожден и живет на планете Земля. А что такое механическая работа?
Это понятие тоже известно большинству людей на планете, хотя некоторые отдельные личности и имеют довольно смутное представление об этом процессе. Но речь сейчас не о них. Еще меньшее число людей имеют представление, что такое механическая работа с точки зрения физики. В физике механическая работа – это не труд человека ради пропитания, это физическая величина, которая может быть совершенно никак не связана ни с человеком, ни с другим каким-нибудь живым существом. Как так? Сейчас разберемся.
Механическая работа в физике
Приведем два примера. В первом примере воды реки, столкнувшись с пропастью, шумно падают вниз в виде водопада. Второй пример – это человек, который держит на вытянутых руках тяжелый предмет, например, удерживает надломившуюся крышу над крыльцом дачного домика от падения, пока его жена и дети судорожно ищут, чем ее подпереть. В каком случае совершается механическая работа?
Определение механической работы
Практически все, не задумываясь, ответят: во втором. И будут неправы. Дело обстоит как раз наоборот. В физике механическая работа описывается следующими определениями: механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила, и оно движется. Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и пройденному пути.
Формула механической работы
Определяется механическая работа формулой:
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu