இயக்க ஆற்றல். ஆற்றல்

ஒரு நிலையான அச்சில் சுழலும் ஒரு திடமான உடலின் இயக்க ஆற்றலைத் தீர்மானிப்போம். இந்த உடலை n பொருள் புள்ளிகளாகப் பிரிப்போம். ஒவ்வொரு புள்ளியும் நேரியல் வேகத்துடன் நகரும் υ i =ωr i , பின்னர் புள்ளியின் இயக்க ஆற்றல்

அல்லது

சுழலும் திடமான உடலின் மொத்த இயக்க ஆற்றல் அதன் அனைத்து பொருள் புள்ளிகளின் இயக்க ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்:

(3.22)

(ஜே - சுழற்சியின் அச்சைப் பற்றிய உடலின் நிலைமத்தின் தருணம்)

அனைத்து புள்ளிகளின் பாதைகளும் இணையான விமானங்களில் இருந்தால் (ஒரு சிலிண்டர் சாய்ந்த விமானத்தில் உருளும், ஒவ்வொரு புள்ளியும் அதன் சொந்த விமானத்தில் நகரும்), இது தட்டையான இயக்கம். ஆய்லரின் கொள்கையின்படி, விமான இயக்கம் எப்போதுமே எண்ணற்ற வழிகளில் மொழிபெயர்ப்பு மற்றும் சுழற்சி இயக்கமாக சிதைக்கப்படலாம். பந்து விழுந்தால் அல்லது சாய்ந்த விமானத்தில் சரிந்தால், அது முன்னோக்கி மட்டுமே நகரும்; பந்து உருளும்போது, அதுவும் சுழலும்.

ஒரு உடல் ஒரே நேரத்தில் மொழிபெயர்ப்பு மற்றும் சுழற்சி இயக்கங்களைச் செய்தால், அதன் மொத்த இயக்க ஆற்றல் சமமாக இருக்கும்

(3.23)

மொழிபெயர்ப்பு மற்றும் சுழற்சி இயக்கங்களுக்கான இயக்க ஆற்றலின் சூத்திரங்களின் ஒப்பீட்டிலிருந்து, சுழற்சி இயக்கத்தின் போது மந்தநிலையின் அளவீடு உடலின் மந்தநிலையின் தருணம் என்பதைக் காணலாம்.

§ 3.6 ஒரு திடமான உடலின் சுழற்சியின் போது வெளிப்புற சக்திகளின் வேலை

ஒரு திடமான உடல் சுழலும் போது, அதன் ஆற்றல் ஆற்றல் மாறாது, எனவே, வெளிப்புற சக்திகளின் அடிப்படை வேலை உடலின் இயக்க ஆற்றலின் அதிகரிப்புக்கு சமம்:

dA = dE அல்லது

Jβ = M, ωdr = dφ என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, உடலின் α ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட கோணத்தில் φ சமமாக உள்ளது

(3.25)

ஒரு திடமான உடல் ஒரு நிலையான அச்சில் சுழலும் போது, வெளிப்புற சக்திகளின் வேலை கொடுக்கப்பட்ட அச்சில் இந்த சக்திகளின் தருணத்தின் செயல்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அச்சில் உள்ள சக்திகளின் கணம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருந்தால், இந்த சக்திகள் வேலை செய்யாது.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

எடுத்துக்காட்டு 2.1. ஃப்ளைவீல் வெகுஜனமீ=5 கிலோ மற்றும் ஆரம்ஆர்= 0.2 மீ அதிர்வெண் கொண்ட கிடைமட்ட அச்சில் சுழலும்ν 0 =720 நிமிடம் -1 மற்றும் பிரேக் செய்யும் போது நிறுத்தப்படும்டி=20 வி. நிறுத்துவதற்கு முன் பிரேக்கிங் முறுக்கு மற்றும் புரட்சிகளின் எண்ணிக்கையைக் கண்டறியவும்.

பிரேக்கிங் டார்க்கைத் தீர்மானிக்க, சுழற்சி இயக்கத்தின் இயக்கவியலுக்கான அடிப்படை சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

இதில் I=mr 2 என்பது வட்டின் செயலற்ற தருணம்; Δω \u003d ω - ω 0, மற்றும் ω \u003d 0 என்பது இறுதி கோண வேகம், ω 0 \u003d 2πν 0 என்பது ஆரம்பமானது. M என்பது வட்டில் செயல்படும் சக்திகளின் பிரேக்கிங் தருணம்.

அனைத்து அளவுகளையும் அறிந்தால், பிரேக்கிங் முறுக்கு தீர்மானிக்க முடியும்

திரு 2 2πν 0 = МΔt (1)

(2)

சுழற்சி இயக்கத்தின் இயக்கவியலில் இருந்து, ஒரு நிறுத்தத்திற்கு வட்டின் சுழற்சியின் போது சுழற்சியின் கோணத்தை சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்க முடியும்

(3)

இதில் β என்பது கோண முடுக்கம்.

சிக்கலின் நிபந்தனையின்படி: ω = ω 0 - βΔt, ω=0 என்பதால், ω 0 = βΔt

பின்னர் வெளிப்பாடு (2) இவ்வாறு எழுதலாம்:

எடுத்துக்காட்டு 2.2. ஒரே ஆரங்கள் மற்றும் வெகுஜனங்களின் வட்டுகளின் வடிவத்தில் இரண்டு ஃப்ளைவீல்கள் சுழற்சியின் வேகம் வரை சுழற்றப்பட்டன.n= 480 rpm மற்றும் தங்களை விட்டு. தாங்கு உருளைகள் மீது தண்டுகளின் உராய்வு சக்திகளின் செயல்பாட்டின் கீழ், முதலில் நிறுத்தப்பட்டதுடி\u003d 80 வி, இரண்டாவது செய்ததுஎன்= 240 புரட்சிகள் நிறுத்தப்பட வேண்டும். எந்த ஃப்ளைவீலில், தாங்கு உருளைகள் மீது தண்டுகளின் உராய்வு சக்திகளின் கணம் அதிகமாக இருந்தது மற்றும் எத்தனை முறை.

சுழற்சி இயக்கத்தின் இயக்கவியலின் அடிப்படை சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி முதல் ஃப்ளைவீலின் M 1 முட்களின் சக்திகளின் தருணத்தைக் கண்டுபிடிப்போம்.

M 1 Δt \u003d Iω 2 - Iω 1

Δt என்பது உராய்வு சக்திகளின் தருணத்தின் செயல்பாட்டின் நேரம், I \u003d mr 2 - ஃப்ளைவீலின் மந்தநிலையின் தருணம், ω 1 \u003d 2πν மற்றும் ω 2 \u003d 0 ஆகியவை ஃப்ளைவீல்களின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி கோண வேகங்கள்.

பிறகு

இரண்டாவது ஃப்ளைவீலின் உராய்வு சக்திகளின் தருணம் M 2 உராய்வு சக்திகளின் வேலை A மற்றும் அதன் இயக்க ஆற்றலின் மாற்றம் ΔE k ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவின் மூலம் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

இதில் Δφ = 2πN என்பது சுழற்சியின் கோணம், N என்பது ஃப்ளைவீலின் புரட்சிகளின் எண்ணிக்கை.

அப்புறம் எங்கே

பற்றி விகிதம் இருக்கும்

இரண்டாவது ஃப்ளைவீலின் உராய்வு முறுக்கு 1.33 மடங்கு அதிகமாகும்.

எடுத்துக்காட்டு 2.3. ஒரே மாதிரியான திட வட்டின் நிறை m, சுமைகளின் நிறை m 1 மற்றும் எம் 2 (fig.15). சிலிண்டரின் அச்சில் நூலின் சறுக்கல் மற்றும் உராய்வு இல்லை. வெகுஜனங்களின் முடுக்கம் மற்றும் நூல் அழுத்தங்களின் விகிதத்தைக் கண்டறியவும்இயக்கத்தின் செயல்பாட்டில்.

நூலில் எந்த சறுக்கல்களும் இல்லை, எனவே, m 1 மற்றும் m 2 மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தை உருவாக்கும் போது, O புள்ளியின் வழியாகச் செல்லும் அச்சில் உருளை சுழலும். m 2 > m 1 என்று உறுதியாகக் கொள்ளலாம்.

பின்னர் சுமை m 2 குறைக்கப்பட்டு சிலிண்டர் கடிகார திசையில் சுழலும். அமைப்பில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள உடல்களின் இயக்கத்தின் சமன்பாடுகளை எழுதுவோம்

முதல் இரண்டு சமன்பாடுகள் m 1 மற்றும் m 2 நிறை கொண்ட உடல்களுக்காக எழுதப்பட்ட மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம், மூன்றாவது சமன்பாடு சுழலும் உருளைக்கானது. மூன்றாவது சமன்பாட்டில், சிலிண்டரில் செயல்படும் சக்திகளின் மொத்த தருணம் இடதுபுறத்தில் உள்ளது (விசை T 1 இன் கணம் கழித்தல் அடையாளத்துடன் எடுக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் விசை T 1 சிலிண்டரை எதிரெதிர் திசையில் திருப்ப முனைகிறது). வலதுபுறத்தில், I என்பது சிலிண்டரின் மந்தநிலையின் தருணம் O அச்சுக்கு சமம்

R என்பது சிலிண்டரின் ஆரம்; β என்பது சிலிண்டரின் கோண முடுக்கம் ஆகும்.

நூல் சீட்டு இல்லாததால்,
. I மற்றும் βக்கான வெளிப்பாடுகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், நாம் பெறுகிறோம்:

அமைப்பின் சமன்பாடுகளைச் சேர்த்தால், நாம் சமன்பாட்டிற்கு வருகிறோம்

இங்கிருந்து நாம் முடுக்கம் கண்டுபிடிக்கிறோம் அசரக்கு

இதன் விளைவாக வரும் சமன்பாட்டிலிருந்து நூல் பதற்றங்கள் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், அதாவது. =1 சிலிண்டரின் நிறை எடைகளின் வெகுஜனத்தை விட மிகக் குறைவாக இருந்தால்.

எடுத்துக்காட்டு 2.4. m = 0.5 கிலோ நிறை கொண்ட வெற்றுப் பந்து R = 0.08m மற்றும் உள் ஆரம் r = 0.06m. பந்து அதன் மையத்தின் வழியாகச் செல்லும் அச்சில் சுழல்கிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்தில், ஒரு சக்தி பந்தில் செயல்படத் தொடங்குகிறது, இதன் விளைவாக பந்தின் சுழற்சியின் கோணம் சட்டத்தின் படி மாறுகிறது.
. பயன்படுத்தப்பட்ட சக்தியின் தருணத்தை தீர்மானிக்கவும்.

சுழற்சி இயக்கத்தின் இயக்கவியலின் அடிப்படை சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி சிக்கலைத் தீர்க்கிறோம்
. வெற்று பந்தின் மந்தநிலையின் தருணத்தை தீர்மானிப்பது முக்கிய சிரமம், மேலும் கோண முடுக்கம் β இவ்வாறு காணப்படுகிறது
. ஒரு வெற்றுப் பந்தின் மந்தநிலை I இன் கணம், R ஆரம் கொண்ட பந்தின் நிலைமத்தன்மையின் தருணங்களுக்கும் r ஆரம் கொண்ட ஒரு பந்திற்கும் இடையிலான வேறுபாட்டிற்குச் சமம்:

இதில் ρ என்பது பந்து பொருளின் அடர்த்தி. ஒரு வெற்று பந்தின் வெகுஜனத்தை அறிந்து, அடர்த்தியைக் காண்கிறோம்

இங்கிருந்து நாம் பந்தின் பொருளின் அடர்த்தியை தீர்மானிக்கிறோம்

எம் விசையின் தருணத்திற்கு நாம் பின்வரும் வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

எடுத்துக்காட்டு 2.5. 300 கிராம் நிறை மற்றும் 50 செமீ நீளம் கொண்ட ஒரு மெல்லிய கம்பி 10 வினாடி கோண வேகத்துடன் சுழலும் -1 தடியின் நடுவில் செல்லும் செங்குத்து அச்சைச் சுற்றி ஒரு கிடைமட்ட விமானத்தில். அதே விமானத்தில் சுழற்சியின் போது, தடியின் சுழற்சியின் அச்சு தடியின் முடிவில் செல்லும் வகையில் நகர்ந்தால், கோண வேகத்தைக் கண்டறியவும்.

கோண உந்தத்தைப் பாதுகாக்கும் விதியைப் பயன்படுத்துகிறோம்

(1)

(J i - சுழற்சியின் அச்சுடன் தொடர்புடைய தடியின் நிலைமத்தின் தருணம்).

உடல்களின் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பிற்கு, கோண உந்தத்தின் திசையன் தொகை மாறாமல் இருக்கும். சுழற்சியின் அச்சுடன் தொடர்புடைய தடியின் வெகுஜனத்தின் விநியோகம் மாறுவதால், தடியின் மந்தநிலையின் தருணமும் (1) க்கு ஏற்ப மாறுகிறது:

ஜே 0 ω 1 = ஜே 2 ω 2 . (2)

வெகுஜன மையத்தின் வழியாக மற்றும் தடிக்கு செங்குத்தாக செல்லும் அச்சைப் பற்றிய தடியின் நிலைமத்தின் தருணம் சமம் என்று அறியப்படுகிறது.

J 0 \u003d mℓ 2 / 12. (3)

ஸ்டெய்னர் தேற்றத்தின்படி

J = J 0 +m ஏ 2

(J என்பது ஒரு தன்னிச்சையான சுழற்சி அச்சில் உள்ள தடியின் நிலைத்தன்மையின் தருணம்; J 0 என்பது வெகுஜன மையத்தின் வழியாக செல்லும் இணையான அச்சைப் பற்றிய மந்தநிலையின் தருணம்; ஏ- வெகுஜன மையத்திலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சுழற்சி அச்சுக்கு தூரம்).

அச்சு அதன் முனை வழியாகவும் தடிக்கு செங்குத்தாகவும் செல்லும் நிலைமத்தின் தருணத்தைக் கண்டுபிடிப்போம்:

J 2 \u003d J 0 +m ஏ 2 , J 2 = mℓ 2 /12 +m(ℓ/2) 2 = mℓ 2/3. (4)

(3) மற்றும் (4) சூத்திரங்களை (2) மாற்றுவோம்:

mℓ 2 ω 1/12 = mℓ 2 ω 2/3

ω 2 \u003d ω 1/4 ω 2 \u003d 10s-1/4 \u003d 2.5s -1

எடுத்துக்காட்டு 2.6 . வெகுஜன மனிதன்மீ= 60 கிலோ, பிளாட்ஃபார்ம் விளிம்பில் நின்று M = 120 கிலோ, அதிர்வெண் ν உடன் நிலையான செங்குத்து அச்சில் மந்தநிலையால் சுழலும் 1 =12 நிமிடம் -1 , அதன் மையத்திற்கு செல்கிறது. இயங்குதளத்தை ஒரு சுற்று ஒரே மாதிரியான வட்டாகவும், நபரை ஒரு புள்ளி வெகுஜனமாகவும் கருத்தில் கொண்டு, எந்த அதிர்வெண் ν ஐக் கொண்டு தீர்மானிக்கவும் 2 மேடை பின்னர் சுழலும்.

கொடுக்கப்பட்டது: m=60kg, M=120kg, ν 1 =12min -1 = 0.2s -1 .

கண்டுபிடி: v 1

தீர்வு:பிரச்சனையின் நிலைக்கு ஏற்ப, நபருடனான தளம் மந்தநிலையால் சுழல்கிறது, அதாவது. சுழலும் அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் அனைத்து சக்திகளின் விளைவாக வரும் தருணம் பூஜ்ஜியமாகும். எனவே, "பிளாட்ஃபார்ம்-மேன்" அமைப்புக்கு, உந்தத்தின் பாதுகாப்பு சட்டம் நிறைவேற்றப்படுகிறது

I 1 ω 1 = I 2 ω 2

எங்கே
- ஒரு நபர் மேடையின் விளிம்பில் நிற்கும்போது அமைப்பின் நிலைமத்தின் தருணம் (மேடையின் மந்தநிலையின் தருணம் சமம் என்பதை நாங்கள் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டோம். (R என்பது p ஆரம்
தளம்), மேடையின் விளிம்பில் ஒரு நபரின் நிலைமத்தின் தருணம் mR 2).

- ஒரு நபர் மேடையின் மையத்தில் நிற்கும்போது அமைப்பின் செயலற்ற தருணம் (மேடையின் மையத்தில் நிற்கும் ஒரு நபரின் தருணம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம் என்பதை நாங்கள் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டோம்). கோண வேகம் ω 1 = 2π ν 1 மற்றும் ω 1 = 2π ν 2 .

எழுதப்பட்ட வெளிப்பாடுகளை சூத்திரத்தில் (1) மாற்றுவதன் மூலம், நாங்கள் பெறுகிறோம்

விரும்பிய சுழற்சி வேகம்

பதில்: v 2 =24 நிமிடம் -1 .

அசையாத உடல்கள் இயக்கத்தில் அமைக்கப்படலாம், நகர்த்தப்பட்டவை நிறுத்தப்படலாம் என்பதை அன்றாட அனுபவம் காட்டுகிறது. நாம் தொடர்ந்து எதையாவது செய்துகொண்டே இருக்கிறோம், உலகம் பரபரப்பாக இருக்கிறது, சூரியன் பிரகாசிக்கிறது... ஆனால், மனிதர்கள், விலங்குகள் மற்றும் இயற்கைக்கு இந்த வேலையைச் செய்ய எங்கிருந்து சக்தி கிடைக்கிறது? ஒரு தடயமும் இல்லாமல் மறைந்து விடுமா? ஒரு உடல் மற்றொன்றின் இயக்கத்தை மாற்றாமல் நகரத் தொடங்குமா? இதையெல்லாம் பற்றி எங்கள் கட்டுரையில் பேசுவோம்.

ஆற்றல் கருத்து

கார்கள், டிராக்டர்கள், டீசல் என்ஜின்கள், விமானம், எரிபொருள் ஆகியவற்றின் இயக்கத்தை வழங்கும் இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டிற்கு ஆற்றல் ஆதாரமாக உள்ளது. மின்சார மோட்டார்கள் மின்சாரத்தின் உதவியுடன் இயந்திரங்களுக்கு இயக்கத்தை வழங்குகின்றன. உயரத்தில் இருந்து விழும் நீரின் ஆற்றல் காரணமாக, ஹைட்ராலிக் விசையாழிகள் திருப்பி, மின்சாரத்தை உருவாக்கும் மின்சார இயந்திரங்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. மனிதனுக்கு இருப்பதற்கும் வேலை செய்வதற்கும் ஆற்றல் தேவை. எந்த ஒரு வேலையைச் செய்வதற்கும் ஆற்றல் தேவை என்கிறார்கள். ஆற்றல் என்றால் என்ன?

கவனிப்பு 1. பந்தை தரையில் மேலே உயர்த்தவும். அவர் அமைதியான நிலையில் இருக்கும்போது, இயந்திர வேலைகள் செய்யப்படவில்லை. அவரை விடுவிப்போம். ஈர்ப்பு விசையின் கீழ், பந்து ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து தரையில் விழுகிறது. பந்து வீழ்ச்சியின் போது, இயந்திர வேலை செய்யப்படுகிறது.
கவனிப்பு 2. வசந்தத்தை மூடுவோம், அதை ஒரு நூல் மூலம் சரிசெய்து, வசந்தத்தின் மீது எடை போடுவோம். நூலுக்கு தீ வைப்போம், வசந்தம் நேராக்கி எடையை ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்திற்கு உயர்த்தும். வசந்தி மெக்கானிக்கல் வேலை செய்துள்ளார்.
கவனிப்பு 3. தள்ளுவண்டியின் முடிவில் ஒரு தடுப்புடன் ஒரு கம்பியைக் கட்டுவோம். நாங்கள் தொகுதி வழியாக ஒரு நூலை வீசுவோம், அதன் ஒரு முனை தள்ளுவண்டியின் அச்சில் காயம், மற்றும் ஒரு எடை மற்றொன்றில் தொங்குகிறது. சுமையை இறக்குவோம். செயல்பாட்டின் கீழ், அது கீழே சென்று வண்டி இயக்கத்தை கொடுக்கும். எடை இயந்திர வேலை செய்துள்ளார்.

மேலே உள்ள அனைத்து அவதானிப்புகளையும் பகுப்பாய்வு செய்த பிறகு, தொடர்புகளின் போது ஒரு உடல் அல்லது பல உடல்கள் இயந்திர வேலையைச் செய்தால், அவை இயந்திர ஆற்றல் அல்லது ஆற்றல் இருப்பதாகக் கூறுகின்றன.

ஆற்றல் கருத்து

ஆற்றல் (கிரேக்க வார்த்தைகளில் இருந்து ஆற்றல்- செயல்பாடு) என்பது ஒரு உடல் அளவு, இது வேலை செய்யும் உடல்களின் திறனை வகைப்படுத்துகிறது. ஆற்றல் அலகு, அதே போல் SI அமைப்பில் வேலை, ஒரு ஜூல் (1 J). எழுத்தில் ஆற்றல் என்பது கடிதத்தால் குறிக்கப்படுகிறது ஈ. மேற்கூறிய சோதனைகளில் இருந்து, உடல் ஒரு மாநிலத்திலிருந்து மற்றொரு நிலைக்குச் செல்லும்போது வேலை செய்கிறது என்பதைக் காணலாம். இந்த வழக்கில், உடலின் ஆற்றல் மாறுகிறது (குறைகிறது), மற்றும் உடலால் செய்யப்படும் இயந்திர வேலை அதன் இயந்திர ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் விளைவாக சமமாக இருக்கும்.

இயந்திர ஆற்றல் வகைகள். சாத்தியமான ஆற்றல் கருத்து

இயந்திர ஆற்றலில் 2 வகைகள் உள்ளன: ஆற்றல் மற்றும் இயக்கவியல். இப்போது சாத்தியமான ஆற்றலைக் கூர்ந்து கவனிப்போம்.

சாத்தியமான ஆற்றல் (PE) - தொடர்பு கொள்ளும் உடல்களின் பரஸ்பர நிலை அல்லது அதே உடலின் பகுதிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எந்தவொரு உடலும் பூமியும் ஒன்றையொன்று ஈர்ப்பதால், அதாவது அவை தொடர்புகொள்வதால், தரையில் மேலே உயர்த்தப்பட்ட உடலின் PE உயரத்தின் உயரத்தைப் பொறுத்தது. ம. அதிக உடல் உயர்த்தப்பட்டால், அதன் PE அதிகமாகும். PE உயர்த்தப்பட்ட உயரத்தை மட்டுமல்ல, உடல் எடையையும் சார்ந்துள்ளது என்பது சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டுள்ளது. உடல்கள் அதே உயரத்திற்கு உயர்த்தப்பட்டிருந்தால், பெரிய நிறை கொண்ட உடலும் பெரிய PE கொண்டிருக்கும். இந்த ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் பின்வருமாறு: E p \u003d mgh,எங்கே இ பசாத்தியமான ஆற்றல் ஆகும் மீ- உடல் எடை, g = 9.81 N/kg, h - உயரம்.

ஒரு வசந்தத்தின் சாத்தியமான ஆற்றல்

உடல்கள் ஒரு உடல் அளவைக் குறிப்பிடுகின்றன E p,செயல்பாட்டின் கீழ் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் வேகம் மாறும்போது, இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கும் போது சரியாக குறைகிறது. ஸ்பிரிங்ஸ் (அத்துடன் மற்ற மீள் சிதைந்த உடல்கள்) அவற்றின் விறைப்பின் பாதி உற்பத்திக்கு சமமான PE ஐக் கொண்டுள்ளன. கேவார்ப் சதுரத்திற்கு: x = kx 2: 2.

இயக்க ஆற்றல்: சூத்திரம் மற்றும் வரையறை

சில நேரங்களில் இயந்திர வேலையின் அர்த்தத்தை சக்தி மற்றும் இடப்பெயர்ச்சியின் கருத்துகளைப் பயன்படுத்தாமல் கருத்தில் கொள்ளலாம், வேலை உடலின் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தை வகைப்படுத்துகிறது. நமக்குத் தேவையானது உடலின் நிறை மற்றும் அதன் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி வேகம், இது நம்மை இயக்க ஆற்றலுக்கு இட்டுச் செல்லும். இயக்க ஆற்றல் (KE) என்பது அதன் சொந்த இயக்கத்தின் காரணமாக உடலுக்கு சொந்தமான ஆற்றல் ஆகும்.

காற்று இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் காற்றாலை விசையாழிகளுக்கு சக்தி அளிக்கப் பயன்படுகிறது. நகர்த்தப்பட்டது காற்றாலை விசையாழிகளின் இறக்கைகளின் சாய்வான விமானங்களின் மீது அழுத்தம் கொடுத்து அவற்றைத் திரும்பச் செய்யும். சுழலும் இயக்கம் ஒரு குறிப்பிட்ட வேலையைச் செய்யும் பொறிமுறைகளுக்கு பரிமாற்ற அமைப்புகள் மூலம் அனுப்பப்படுகிறது. ஒரு மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் விசையாழிகளை மாற்றும் நகரக்கூடிய நீர், வேலை செய்யும் போது அதன் CE ஐ இழக்கிறது. வானத்தில் உயரமாக பறக்கும் விமானம், PE தவிர, CE உள்ளது. உடல் ஓய்வில் இருந்தால், அதாவது பூமியுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் வேகம் பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், பூமியுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் CE பூஜ்ஜியமாகும். உடலின் நிறை மற்றும் அது நகரும் வேகம் அதிகமாக இருந்தால், அதன் KE அதிகமாக இருக்கும் என்று சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டுள்ளது. கணித அடிப்படையில் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் பின்வருமாறு:

எங்கே TO- இயக்க ஆற்றல், மீ- உடல் நிறை, v- வேகம்.

இயக்க ஆற்றலில் மாற்றம்

உடலின் வேகம் என்பது குறிப்பு அமைப்பின் தேர்வைப் பொறுத்து ஒரு அளவு என்பதால், உடலின் KE இன் மதிப்பும் அதன் தேர்வைப் பொறுத்தது. உடலின் இயக்க ஆற்றலில் (IKE) மாற்றம் உடலில் வெளிப்புற சக்தியின் செயல்பாட்டின் காரணமாக ஏற்படுகிறது. எஃப். உடல் அளவு ஏ, இது IKE க்கு சமம் ΔE க்குஒரு சக்தியின் செயல்பாட்டின் காரணமாக உடல் எஃப், வேலை என்று அழைக்கப்படுகிறது: A = ΔE கே. ஒரு உடல் வேகத்தில் நகர்ந்தால் v 1 , படை செயல்படுகிறது எஃப், திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது, பின்னர் உடலின் வேகம் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு அதிகரிக்கும் டிசில மதிப்புக்கு v 2 . இந்த வழக்கில், IKE இதற்கு சமம்:

எங்கே மீ- உடல் நிறை; ஈ- உடல் பயணிக்கும் தூரம்; V f1 = (V 2 - V 1); V f2 = (V 2 + V 1); a=F:m. இந்த சூத்திரத்தின்படிதான் இயக்க ஆற்றல் எவ்வளவு என்று கணக்கிடப்படுகிறது. சூத்திரம் பின்வரும் விளக்கத்தையும் கொண்டிருக்கலாம்: ΔE k \u003d Flcos ά , எங்கே cosά விசை திசையன்களுக்கு இடையே உள்ள கோணம் எஃப்மற்றும் வேகம் வி.

சராசரி இயக்க ஆற்றல்

இயக்க ஆற்றல் என்பது இந்த அமைப்புக்கு சொந்தமான வெவ்வேறு புள்ளிகளின் இயக்கத்தின் வேகத்தால் தீர்மானிக்கப்படும் ஆற்றல் ஆகும். இருப்பினும், வெவ்வேறு மொழிபெயர்ப்பு மற்றும் சுழற்சியை வகைப்படுத்தும் 2 ஆற்றல்களை வேறுபடுத்துவது அவசியம் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். (SKE) இந்த வழக்கில் முழு அமைப்பின் ஆற்றல்களின் மொத்தத்திற்கும் அதன் அமைதியான ஆற்றலுக்கும் இடையிலான சராசரி வித்தியாசம், அதாவது, உண்மையில், அதன் மதிப்பு சாத்தியமான ஆற்றலின் சராசரி மதிப்பாகும். சராசரி இயக்க ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் பின்வருமாறு:

k என்பது போல்ட்ஸ்மேன் மாறிலி; T என்பது வெப்பநிலை. இந்தச் சமன்பாடுதான் மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையாகும்.

வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல்

கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் மொழிமாற்ற இயக்கத்தில் வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் ஒன்றுதான் மற்றும் வாயு வகையைச் சார்ந்தது அல்ல என்று பல சோதனைகள் நிறுவியுள்ளன. கூடுதலாக, வாயுவை 1 ° C ஆல் சூடாக்கும்போது, SEC அதே மதிப்பில் அதிகரிக்கிறது என்பதும் கண்டறியப்பட்டது. இன்னும் துல்லியமாக, இந்த மதிப்பு இதற்கு சமம்: ΔE k \u003d 2.07 x 10 -23 J / o C.மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தில் வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலைக் கணக்கிட, இந்த ஒப்பீட்டு மதிப்புடன் கூடுதலாக, மொழிபெயர்ப்பு இயக்க ஆற்றலின் ஒரு முழுமையான மதிப்பையாவது அறிந்து கொள்வது அவசியம். இயற்பியலில், இந்த மதிப்புகள் பரந்த அளவிலான வெப்பநிலைகளுக்கு மிகவும் துல்லியமாக தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஒரு வெப்பநிலையில் t \u003d 500 ° Cஒரு மூலக்கூறின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றல் ஏக் \u003d 1600 x 10 -23 ஜே. 2 அளவுகளை அறிவது ( ΔE முதல் மற்றும் இ கே), கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் மூலக்கூறுகளின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் ஆற்றலை நாம் இருவரும் கணக்கிடலாம் மற்றும் தலைகீழ் சிக்கலை தீர்க்கலாம் - கொடுக்கப்பட்ட ஆற்றல் மதிப்புகளிலிருந்து வெப்பநிலையை தீர்மானிக்க.

இறுதியாக, மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல், மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ள சூத்திரம், முழுமையான வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது (மற்றும் பொருட்களின் எந்த மொத்த நிலைக்கும்) என்று நாம் முடிவு செய்யலாம்.

மொத்த இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதற்கான சட்டம்

புவியீர்ப்பு மற்றும் மீள் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் உடல்களின் இயக்கம் பற்றிய ஆய்வு ஒரு குறிப்பிட்ட உடல் அளவு இருப்பதைக் காட்டியது, இது சாத்தியமான ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இ ப; இது உடலின் ஒருங்கிணைப்புகளைப் பொறுத்தது, மேலும் அதன் மாற்றம் IKE க்கு சமம், இது எதிர் அடையாளத்துடன் எடுக்கப்படுகிறது: Δ E p =-ΔE கே.எனவே, ஈர்ப்பு விசைகள் மற்றும் மீள் சக்திகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும் உடலின் KE மற்றும் PE இன் மாற்றங்களின் கூட்டுத்தொகை சமம் 0 : Δ E p +ΔE k \u003d 0.உடலின் ஆயங்களை மட்டுமே சார்ந்திருக்கும் சக்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன பழமைவாத.கவர்ச்சிகரமான மற்றும் மீள் சக்திகள் பழமைவாத சக்திகள். உடலின் இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை மொத்த இயந்திர ஆற்றல்: E p +E k \u003d E.

இந்த உண்மை, மிகவும் துல்லியமான சோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது,
அழைக்கப்பட்டது இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம். உடல்கள் உறவினர் இயக்கத்தின் வேகத்தை சார்ந்து இருக்கும் சக்திகளுடன் தொடர்பு கொண்டால், தொடர்பு கொள்ளும் உடல்களின் அமைப்பில் உள்ள இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படாது. இந்த வகை சக்திகளின் எடுத்துக்காட்டு, அவை அழைக்கப்படுகின்றன பழமைவாதமற்ற, உராய்வு சக்திகள். உராய்வு சக்திகள் உடலில் செயல்பட்டால், அவற்றைக் கடக்க, ஆற்றலைச் செலவிடுவது அவசியம், அதாவது, உராய்வு சக்திகளுக்கு எதிராக வேலை செய்ய அதன் ஒரு பகுதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியை மீறுவது கற்பனையானது மட்டுமே, ஏனெனில் இது ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்தின் பொது விதியின் தனி வழக்கு. உடலின் ஆற்றல் ஒருபோதும் மறைந்துவிடாது மற்றும் மீண்டும் தோன்றாது:அது ஒரு வடிவத்திலிருந்து இன்னொரு வடிவத்திற்கு மட்டுமே மாறுகிறது. இயற்கையின் இந்த சட்டம் மிகவும் முக்கியமானது, இது எல்லா இடங்களிலும் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இது சில நேரங்களில் ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்தின் பொது விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

உடலின் உள் ஆற்றல், இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல்களுக்கு இடையிலான உறவு

உடலின் உள் ஆற்றல் (U) என்பது உடலின் மொத்த ஆற்றலைக் கழித்தல் மற்றும் வெளிப்புற விசைப் புலத்தில் அதன் PE ஐக் கழித்தல் ஆகும். இதிலிருந்து உள் ஆற்றல் என்பது மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான இயக்கத்தின் CE, அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புகளின் PE மற்றும் உள் மூலக்கூறு ஆற்றல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது என்று முடிவு செய்யலாம். உள் ஆற்றல் என்பது அமைப்பின் நிலையின் தெளிவற்ற செயல்பாடாகும், இதன் பொருள் பின்வருவனவற்றைக் குறிக்கிறது: அமைப்பு கொடுக்கப்பட்ட நிலையில் இருந்தால், அதன் உள் ஆற்றல் முன்பு என்ன நடந்தது என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல் அதன் உள்ளார்ந்த மதிப்புகளைப் பெறுகிறது.

சார்பியல்வாதம்

உடலின் வேகம் ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் இருக்கும்போது, இயக்க ஆற்றல் பின்வரும் சூத்திரத்தால் கண்டறியப்படுகிறது:

உடலின் இயக்க ஆற்றல், மேலே எழுதப்பட்ட சூத்திரம், இந்த கொள்கையின்படி கணக்கிடப்படலாம்:

இயக்க ஆற்றலைக் கண்டறிவதற்கான பணிகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்

1. 300 மீ/வி வேகத்தில் பறக்கும் 9 கிராம் எடையுள்ள பந்தின் இயக்க ஆற்றலையும், 60 கிலோ எடையுள்ள ஒரு நபர் மணிக்கு 18 கிமீ வேகத்தில் ஓடுவதையும் ஒப்பிடுக.

எனவே எங்களுக்கு என்ன வழங்கப்படுகிறது: மீ 1 \u003d 0.009 கிலோ; வி 1 \u003d 300 மீ / வி; மீ 2 \u003d 60 கிலோ, வி 2 \u003d 5 மீ / வி.

தீர்வு:

இயக்க ஆற்றல் (சூத்திரம்): E k \u003d mv 2: 2.
கணக்கீட்டிற்கான எல்லா தரவும் எங்களிடம் உள்ளது, எனவே நாங்கள் கண்டுபிடிப்போம் E toஒரு நபருக்கும் ஒரு பந்துக்கும்.
E k1 \u003d (0.009 kg x (300 m / s) 2): 2 \u003d 405 J;
E k2 \u003d (60 kg x (5 m / s) 2): 2 \u003d 750 J.
E k1< E k2.

பதில்: பந்தின் இயக்க ஆற்றல் ஒரு நபரை விட குறைவாக உள்ளது.

2. 10 கிலோ எடை கொண்ட ஒரு உடல் 10 மீ உயரத்திற்கு உயர்த்தப்பட்டது, அதன் பிறகு அது விடுவிக்கப்பட்டது. 5 மீ உயரத்தில் என்ன FE இருக்கும்? காற்று எதிர்ப்பை புறக்கணிக்க முடியும்.

எனவே எங்களுக்கு என்ன வழங்கப்படுகிறது: மீ = 10 கிலோ; h = 10 மீ; ம 1 = 5 மீ; g = 9.81 N/kg. E k1 - ?

தீர்வு:

ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை கொண்ட ஒரு உடல், ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்திற்கு உயர்த்தப்பட்டு, ஒரு சாத்தியமான ஆற்றல் கொண்டது: E p \u003d mgh. உடல் விழுந்தால், ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் h 1 வியர்வை இருக்கும். ஆற்றல் E p \u003d mgh 1 மற்றும் உறவினர். ஆற்றல் E k1. இயக்க ஆற்றலைச் சரியாகக் கண்டறிய, மேலே கொடுக்கப்பட்ட சூத்திரம் உதவாது, எனவே பின்வரும் வழிமுறையைப் பயன்படுத்தி சிக்கலைத் தீர்ப்போம்.
இந்த கட்டத்தில், ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியைப் பயன்படுத்துகிறோம் மற்றும் எழுதுகிறோம்: E p1 +E k1 \u003d Eபி.
பிறகு E k1 = ஈபி - E p1 = மிகி- mgh 1 = mg(h-h 1).
சூத்திரத்தில் எங்கள் மதிப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம், நாம் பெறுகிறோம்: E k1 \u003d 10 x 9.81 (10-5) \u003d 490.5 J.

பதில்: E k1 \u003d 490.5 J.

3. வெகுஜனத்துடன் ஃப்ளைவீல் மீமற்றும் ஆரம் ஆர்,அதன் மையத்தின் வழியாகச் செல்லும் ஒரு அச்சைச் சுற்றிக் கொள்கிறது. ஃப்ளைவீல் போர்த்தி வேகம் - ω . ஃப்ளைவீலை நிறுத்த, ஒரு பிரேக் ஷூ அதன் விளிம்பிற்கு எதிராக அழுத்தப்பட்டு, அதன் மீது ஒரு சக்தியுடன் செயல்படுகிறது. எஃப் உராய்வு. ஃப்ளைவீல் முழுவதுமாக நிறுத்தப்படுவதற்கு முன்பு எத்தனை புரட்சிகளை செய்கிறது? ஃப்ளைவீலின் நிறை விளிம்பில் குவிந்துள்ளது என்பதை நினைவில் கொள்க.

எனவே எங்களுக்கு என்ன வழங்கப்படுகிறது: மீ; ஆர்; ω; எஃப் உராய்வு. N-?

தீர்வு:

சிக்கலைத் தீர்க்கும்போது, ஃப்ளைவீலின் புரட்சிகள் ஒரு ஆரம் கொண்ட மெல்லிய ஒரே மாதிரியான வளையத்தின் புரட்சிகளைப் போலவே இருக்கும். ஆர் மற்றும் எடை மீ, கோண வேகத்தில் சுழலும் ω.
அத்தகைய உடலின் இயக்க ஆற்றல்: E k \u003d (ஜே ω 2): 2, எங்கே ஜே= மீ ஆர் 2 .
ஃப்ளைவீல் அதன் முழு எஃப்இயும் உராய்வு விசையை கடக்க வேலையில் செலவழித்தால் நிறுத்தப்படும் எஃப் உராய்வு, பிரேக் ஷூ மற்றும் ரிம் இடையே எழுகிறது: E k \u003d F உராய்வு *கள் , எங்கே 2 πRN = (மீ ஆர் 2 ω 2) : 2, எங்கே N = ( மீ ω 2 ஆர்) : (4 π F tr).

பதில்: N = (mω 2 R) : (4πF tr).

இறுதியாக

வாழ்க்கையின் அனைத்து அம்சங்களிலும் ஆற்றல் மிக முக்கியமான அங்கமாகும், ஏனென்றால் அது இல்லாமல், மனிதர்கள் உட்பட எந்த உடலும் வேலை செய்ய முடியாது. ஆற்றல் என்றால் என்ன என்பதை கட்டுரை உங்களுக்குத் தெளிவுபடுத்தியதாக நாங்கள் நினைக்கிறோம், மேலும் அதன் கூறுகளில் ஒன்றான இயக்க ஆற்றல் - நமது கிரகத்தில் நடைபெறும் பல செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்ள உதவும். இயக்க ஆற்றலை எவ்வாறு கண்டுபிடிப்பது, மேலே உள்ள சூத்திரங்கள் மற்றும் சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகளிலிருந்து நீங்கள் கற்றுக்கொள்ளலாம்.

இயக்க ஆற்றல் என்பது உடலின் நிறை மற்றும் அதன் வேகத்தின் சதுரத்தின் பாதி உற்பத்திக்கு சமமான அளவிடக்கூடிய இயற்பியல் அளவு ஆகும்.

ஒரு உடலின் இயக்க ஆற்றல் என்றால் என்ன என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, ஒரு நிலையான விசையின் (F=const) செயல்பாட்டின் கீழ் நிறை m உடைய ஒரு உடல் சீரான முடுக்கத்துடன் (a=const) ஒரு நேர்கோட்டில் நகரும் நிகழ்வைக் கவனியுங்கள். இந்த உடலின் திசைவேகத்தின் மாடுலஸை v1 இலிருந்து v2 க்கு மாற்றும்போது உடலில் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் வேலையைத் தீர்மானிப்போம்.

இயக்கம்-ஆற்றல்-உடல்

நாம் அறிந்தபடி, ஒரு நிலையான சக்தியின் வேலை சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

எங்கள் விஷயத்தில் எஃப் விசையின் திசையும், இடப்பெயர்ச்சியும் ஒத்துப்போவதால், பிறகு

பின்னர் நாம் சக்தியின் வேலை சமமாக இருப்பதைப் பெறுகிறோம்

நியூட்டனின் இரண்டாவது விதியின்படி, F=ma விசையைக் காண்கிறோம். நேர்கோட்டு சீரான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்திற்கு, சூத்திரம் செல்லுபடியாகும்:

இந்த சூத்திரத்திலிருந்து நாம் உடலின் இடப்பெயர்ச்சியை வெளிப்படுத்துகிறோம்:

F மற்றும் S இன் காணப்படும் மதிப்புகளை வேலை சூத்திரத்தில் மாற்றுகிறோம், மேலும் நாங்கள் பெறுகிறோம்:

கடைசி சூத்திரத்திலிருந்து, உடலில் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் வேலை, இந்த உடலின் வேகம் மாறும்போது, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவின் இரண்டு மதிப்புகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டிற்கு சமம் என்பதைக் காணலாம்.

மேலும் இயந்திர வேலை என்பது ஆற்றல் மாற்றத்தின் அளவீடு ஆகும். எனவே, சூத்திரத்தின் வலது பக்கத்தில் கொடுக்கப்பட்ட உடலின் ஆற்றலின் இரண்டு மதிப்புகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு உள்ளது. இதன் பொருள் மதிப்பு

உடலின் இயக்கம் காரணமாக ஆற்றலைக் குறிக்கிறது. இந்த ஆற்றல் இயக்கவியல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது Wk என நியமிக்கப்பட்டுள்ளது.

நாம் பெற்ற வேலை சூத்திரத்தை எடுத்துக் கொண்டால், நமக்குக் கிடைக்கும்

உடலின் வேகம் மாறும்போது ஒரு சக்தி செய்யும் வேலை இந்த உடலின் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம்

மேலும் உள்ளது:

சாத்தியமான ஆற்றல்.

நிர்வாகியிடமிருந்து செய்தி:

நண்பர்களே! நீண்ட காலமாக ஆங்கிலம் கற்க விரும்பியவர் யார்?
சென்று மற்றும் இரண்டு இலவச பாடங்கள் கிடைக்கும் SkyEng ஆங்கிலப் பள்ளியில்!
நான் அங்கே வேலை செய்கிறேன் - மிகவும் அருமை. முன்னேற்றம் உள்ளது.

பயன்பாட்டில், நீங்கள் வார்த்தைகள், பயிற்சி கேட்பது மற்றும் உச்சரிப்பு ஆகியவற்றைக் கற்றுக்கொள்ளலாம்.

முயற்சி செய்து பாருங்கள். எனது இணைப்புடன் இரண்டு பாடங்கள் இலவசமாக!
கிளிக் செய்யவும்

இயக்க ஆற்றல் - உடல் நிறை மற்றும் அதன் வேகத்தின் சதுரத்தின் பாதிப் பொருளுக்குச் சமமான அளவு உடல் அளவு.

நாம் அறிந்தபடி, ஒரு நிலையான சக்தியின் வேலை சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது. நாம் பரிசீலிக்கும் வழக்கில், F விசையின் திசையும், இடப்பெயர்ச்சி sகளும் ஒத்துப்போவதால், அந்த சக்தியின் வேலை A = Fs க்கு சமம் என்பதை நாம் பெறுகிறோம். நியூட்டனின் இரண்டாவது விதியின்படி, F=ma விசையைக் காண்கிறோம். நேர்கோட்டு சீரான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்திற்கு, சூத்திரம் செல்லுபடியாகும்:

கடைசி சூத்திரத்திலிருந்து, உடலில் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் வேலை, இந்த உடலின் வேகம் மாறும்போது, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு இரண்டு மதிப்புகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டிற்கு சமம். மேலும் இயந்திர வேலை என்பது ஆற்றல் மாற்றத்தின் அளவீடு ஆகும். எனவே, சூத்திரத்தின் வலது பக்கத்தில் கொடுக்கப்பட்ட உடலின் ஆற்றலின் இரண்டு மதிப்புகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு உள்ளது. இதன் பொருள், அளவு என்பது உடலின் இயக்கத்தால் ஏற்படும் ஆற்றல். இந்த ஆற்றல் இயக்கவியல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது Wk என நியமிக்கப்பட்டுள்ளது.

நாம் பெற்ற வேலை சூத்திரத்தை எடுத்துக் கொண்டால், நமக்குக் கிடைக்கும்

மேலும் உள்ளது:

சாத்தியமான ஆற்றல்:

நாங்கள் பயன்படுத்திய சூத்திரத்தில்:

இயக்க ஆற்றல்

திறப்பு வேகத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்,ஒரு மூடிய அமைப்பின் அனைத்து உடல்களின் (அல்லது துகள்கள்) தூண்டுதலின் திசையன் தொகை ஒரு நிலையான மதிப்பு என்று வலியுறுத்துகிறது, உடல்களின் இயந்திர இயக்கம் உடல்களின் எந்தவொரு தொடர்புகளின் போதும் பாதுகாக்கப்படும் அளவு அளவைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த அளவு உந்தம். இருப்பினும், இந்த சட்டத்தின் உதவியுடன் மட்டுமே அனைத்து இயக்க விதிகள் மற்றும் உடல்களின் தொடர்பு பற்றிய முழுமையான விளக்கத்தை கொடுக்க முடியாது.

ஒரு உதாரணத்தைக் கவனியுங்கள்.ஓய்வில் இருக்கும் 9 கிராம் புல்லட் முற்றிலும் பாதிப்பில்லாதது. ஆனால் படப்பிடிப்பின் போது, ஒரு தடையுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, புல்லட் அதை சிதைக்கிறது. புல்லட் ஒரு சிறப்பு ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதன் விளைவாக இத்தகைய அழிவு விளைவு பெறப்படுகிறது என்பது வெளிப்படையானது.

மற்றொரு உதாரணத்தைக் கருத்தில் கொள்வோம்.ஒரே மாதிரியான இரண்டு பிளாஸ்டைன் பந்துகள் ஒரே வேகத்தில் ஒன்றையொன்று நோக்கி நகரும். அவை மோதும்போது, அவை நின்று ஒரு உடலில் இணைகின்றன.

மோதலுக்கு முன் மற்றும் மோதலுக்குப் பிறகு பந்துகளின் மொமெண்டாவின் கூட்டுத்தொகை ஒரே மாதிரியாகவும் பூஜ்ஜியத்திற்குச் சமமாகவும் இருக்கும், உந்த பாதுகாப்பு விதி திருப்திகரமாக உள்ளது. இயக்கத்தின் வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தைத் தவிர, பிளாஸ்டைன் பந்துகள் மோதும்போது என்ன நடக்கும்? பந்துகள் சிதைந்து சூடாகின்றன.

மோதலின் போது உடல்களின் வெப்பநிலை அதிகரிப்பதைக் காணலாம், உதாரணமாக, ஒரு சுத்தியல் ஈயம் அல்லது செப்புக் கம்பியைத் தாக்கும் போது. உடல் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் உடலை உருவாக்கும் அணுக்களின் குழப்பமான வெப்ப இயக்கத்தின் வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. இதன் விளைவாக, இயந்திர இயக்கம் ஒரு தடயமும் இல்லாமல் மறைந்துவிடவில்லை, அது பொருளின் இயக்கத்தின் மற்றொரு வடிவமாக மாறியது.

மேலே நாம் எழுப்பிய கேள்விக்குத் திரும்புவோம்.இயற்கையில் உள்ள பொருளின் இயக்கத்தின் அளவு ஏதேனும் ஒரு வகையான இயக்கத்தை மற்றொன்றாக மாற்றும் போது பாதுகாக்கப்படுகிறதா? சோதனைகள் மற்றும் அவதானிப்புகள் இயற்கையில் அத்தகைய இயக்கம் இருப்பதைக் காட்டுகின்றன. அவர்கள் அதை ஆற்றல் என்று அழைத்தனர்.

ஆற்றல்இயற்பியல் அளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது பொருளின் இயக்கத்தின் பல்வேறு வடிவங்களின் அளவு அளவீடு ஆகும்.

ஆற்றலை ஒரு இயற்பியல் அளவாகத் துல்லியமாக வரையறுக்க, மற்ற அளவுகளுடன் அதன் உறவைக் கண்டறிந்து, அளவீட்டு அலகு ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுத்து அதை அளவிடுவதற்கான வழிகளைக் கண்டறிய வேண்டும்.

இயந்திர ஆற்றல்இயற்பியல் அளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது இயந்திர இயக்கத்தின் அளவு அளவீடு ஆகும்.

இயற்பியலில், மொழிபெயர்ப்பு இயந்திர இயக்கத்தின் அளவு அளவீடாக, அது பிற இயக்க வடிவங்களிலிருந்து எழும் போது அல்லது பிற இயக்க வடிவங்களாக மாற்றப்படும் போது, உடலின் நிறை மற்றும் வேகத்தின் வர்க்கத்தின் பாதிப் பெருக்கத்திற்கு சமமான மதிப்பு அதன் இயக்கம் ஏற்கப்படுகிறது. இந்த உடல் அளவு அழைக்கப்படுகிறது உடலின் இயக்க ஆற்றல்மற்றும் கடிதத்துடன் குறிக்கப்பட்டுள்ளது ஈகுறியீட்டுடன் செய்ய:

E k \u003d mv 2/2

வேகம் என்பது குறிப்புச் சட்டத்தின் தேர்வைப் பொறுத்து ஒரு அளவு என்பதால், உடலின் இயக்க ஆற்றலின் மதிப்பு குறிப்புச் சட்டத்தின் தேர்வைப் பொறுத்தது.

இயக்க ஆற்றல் பற்றி ஒரு தேற்றம் உள்ளது. "உடலில் பயன்படுத்தப்படும் விளைவான சக்தியின் வேலை அதன் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம்":

A \u003d E k2 -E k1

இந்த தேற்றம் ஒரு நிலையான விசையின் செயல்பாட்டின் கீழ் உடல் நகரும் போதும், மாறும் சக்தியின் செயல்பாட்டின் கீழ் உடல் நகரும் போதும், அதன் திசையானது இயக்கத்தின் திசையுடன் ஒத்துப்போவதில்லை. இயக்க ஆற்றல் என்பது இயக்கத்தின் ஆற்றல். அது மாறிவிடும், உடலின் இயக்க ஆற்றல்நிறை m, ஒரு வேகத்தில் நகரும் v என்பது, ஓய்வில் இருக்கும் உடலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் விசை இந்த வேகத்தைக் கொடுக்கச் செய்ய வேண்டிய வேலைக்குச் சமம்:

A \u003d mv 2 / 2 \u003d E க்கு

உடல் வி வேகத்துடன் நகர்ந்தால், அதை முற்றிலுமாக நிறுத்த, வேலை செய்யப்பட வேண்டும்:

A \u003d -mv 2 / 2 \u003d -E to

சர்வதேச அமைப்பில் வேலை அலகு என்பது சக்தியால் செய்யப்படும் வேலை 1 நியூட்டன்ஒரு வழியில் 1 மீட்டர்விசை திசையன் திசையில் நகரும் போது. இந்த வேலை அலகு அழைக்கப்படுகிறது ஜூல்.

1 ஜே \u003d 1 கிலோ மீ 2 / வி 2

வேலை என்பது ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம் என்பதால், ஆற்றலும் வேலையின் அதே அலகில் அளவிடப்படுகிறது. ஆற்றல் அலகு எஸ்ஐ - 1 ஜே.

உங்களுக்கு ஏதேனும் கேள்விகள் உள்ளனவா? இயக்க ஆற்றல் என்றால் என்ன தெரியுமா?
ஒரு ஆசிரியரின் உதவியைப் பெற - பதிவு செய்யுங்கள்.
முதல் பாடம் இலவசம்!

தளத்தில், பொருளின் முழு அல்லது பகுதி நகலுடன், மூலத்திற்கான இணைப்பு தேவை.