fizika feladat
DESCRIPTION
erdekes fizika feladat mindenki szamaraTRANSCRIPT
.FIZIKA A DINAMIKA ALAPJAI . .
.6. Munka. Erők vektora. Az emelési munka. Ha egy gépkocsira terhet rakunk fel, felhozunk egy vödör szenet a pincéből, munkát végzünk. Ugyancsak munkát végez az emelődaru motorja, miközben fel-emeli az épületelemet, de az autó motorja is, ahogy az erejének következtében minket szállít.
Tehát fizikai értelemben vett munkavégzés-ről mindig valamilyen erőhatás következté-ben létrejövő elmozduláskor beszélünk.
A fizikában a mechanikai munkát az erő és az el-mozdulás szorzatával értelmezzük.
[ ] J][,NmsFW ⋅= Ha egy megrakott kocsit húzunk, az erő és az elmoz-dulás iránya nem azonos.
Ilyenkor a ténylegesen ható erőt két erő összegének tekintjük, mégpedig:
- az elmozdulás irányába mutató erő és - az elmozdulásra merőleges erő összegének.
A munka mértékegysége a fenti meghatározásból adódik. Ha az erőt newtonban, az elmozdulást pedig méterben mérjük, akkor a munka mérték-egységeként newtonmétert (joulet) kapunk.
A testek gyorsításához erőhatás szükséges. A gyorsító erőhatás következtében a test elmozdul, tehát munkavégzés történik. Ha az m tömegű, álló testet t idő alatt v sebesség-
re gyorsítjuk fel, akkor a test gyorsulása: tva = .
A gyorsító erő F = m ⋅ a,
tehát: tvmF ⋅= .
A t idő alatt a test 2
2tas ⋅= utat tesz meg.
Az a helyére tv -t írva:
22
2 tvttvs ⋅
=⋅= .
A végzett munka:
.2
,2
,
2vmW
tvtvmW
sFW
⋅=
⋅⋅⋅=
⋅=
Megjegyzendő, hogy ha a testnek a gyorsítás kez-detekor már volt v0 kezdősebessége, akkor a v sebességre történő gyorsításhoz
22
20
2 vmvmW ⋅−
⋅= munka szükséges.
Ha egy nyugvó, m tömegű testet fel akarunk emelni, először meg kell mozdítanunk, tehát az emelés közben egyenletesen mozgatjuk is a tes-tet: az elején gyorsítási munkát is kell végezni. Jelöljük h-val azt a magasságot, amelyet a test egyenletes mozgással tett meg. Az egyenletes mozgás során a test egyensúlyban van, tehát a testre ható emelő erő nagysága egyenlő a nehéz-ségi erővel:
F = m ⋅ g. A végzett munka: W = m ⋅ g⋅ h.
Elmozdulás irányába eső erőösszetevő
F