Kazi ya mitambo ni tabia ya nishati ya harakati ya miili ya kimwili, ambayo ina fomu ya scalar. Ni sawa na moduli ya nguvu inayofanya kazi kwenye mwili, iliyozidishwa na moduli ya uhamisho unaosababishwa na nguvu hii na kwa cosine ya pembe kati yao.
Mfumo 1 - Kazi ya mitambo.
F - Nguvu ya kutenda juu ya mwili.
s - Mwendo wa mwili.
cosa - Cosine ya pembe kati ya nguvu na uhamisho.
Fomula hii ina fomu ya jumla. Ikiwa pembe kati ya nguvu iliyotumiwa na uhamisho ni sifuri, basi cosine ni sawa na 1. Kwa hiyo, kazi itakuwa sawa tu na bidhaa ya nguvu na uhamisho. Kuweka tu, ikiwa mwili unasonga katika mwelekeo wa matumizi ya nguvu, basi kazi ya mitambo ni sawa na bidhaa ya nguvu na uhamisho.
Pili kesi maalum, wakati pembe kati ya nguvu inayofanya kazi kwenye mwili na uhamisho wake ni digrii 90. Katika kesi hii, cosine ya digrii 90 ni sawa na sifuri, hivyo kazi itakuwa sawa na sifuri. Na kwa kweli, kinachotokea ni kwamba tunatumia nguvu katika mwelekeo mmoja, na mwili unasonga kwa usawa kwake. Hiyo ni, mwili kwa uwazi hausogei chini ya ushawishi wa nguvu zetu. Kwa hivyo, kazi inayofanywa na nguvu yetu ya kusonga mwili ni sifuri.
Kielelezo 1 - Kazi ya nguvu wakati wa kusonga mwili.
Ikiwa zaidi ya nguvu moja hutenda kwenye mwili, basi jumla ya nguvu inayofanya kazi kwenye mwili huhesabiwa. Na kisha inabadilishwa kuwa fomula kama nguvu pekee. Mwili chini ya ushawishi wa nguvu unaweza kusonga sio tu kwa usawa, lakini pia kwa njia ya kiholela. Katika kesi hii, kazi imehesabiwa kwa sehemu ndogo ya harakati, ambayo inaweza kuzingatiwa kuwa ya mstatili, na kisha muhtasari wa njia nzima.
Kazi inaweza kuwa chanya na hasi. Hiyo ni, ikiwa uhamishaji na nguvu zinalingana katika mwelekeo, basi kazi ni nzuri. Na ikiwa nguvu inatumiwa katika mwelekeo mmoja, na mwili huenda kwa mwingine, basi kazi itakuwa mbaya. Mfano wa kazi hasi ni kazi ya nguvu ya msuguano. Kwa kuwa nguvu ya msuguano inaelekezwa kinyume na harakati. Hebu fikiria mwili unaotembea kando ya ndege. Nguvu inayotumika kwa mwili huisukuma kuelekea upande fulani. Nguvu hii hufanya kazi nzuri ya kusonga mwili. Lakini wakati huo huo, nguvu ya msuguano hufanya kazi mbaya. Inapunguza kasi ya harakati ya mwili na inaelekezwa kuelekea harakati zake.
Kielelezo 2 - Nguvu ya mwendo na msuguano.
Kazi ya ufundi hupimwa kwa Joules. Joule moja ni kazi inayofanywa na nguvu ya Newton moja wakati wa kusonga mwili mita moja. Mbali na mwelekeo wa harakati za mwili, ukubwa wa nguvu inayotumiwa inaweza pia kubadilika. Kwa mfano, chemchemi inapobanwa, nguvu inayotumika kwayo itaongezeka kulingana na umbali uliosafirishwa. Katika kesi hii, kazi imehesabiwa kwa kutumia formula.
Mfumo 2 - Kazi ya ukandamizaji wa chemchemi.
k ni ugumu wa spring.
x - kuratibu kusonga.
1. Kazi ya kimakanika \(A \) ni kiasi cha kimwili sawa na bidhaa ya vekta ya nguvu inayofanya kazi kwenye mwili na vekta ya uhamisho wake:\(A=\vec(F)\vec(S) \) . Kazi ni kiasi cha scalar, kinachojulikana na thamani ya nambari na kitengo.
Sehemu ya kazi inachukuliwa kuwa 1 joule (1 J). Hii ni kazi iliyofanywa na nguvu ya 1 N kando ya njia ya 1 m.
\[ [\,A\,]=[\,F\,][\,S\,]; [\,A\,]=1Н\cdot1m=1J\]
2. Ikiwa nguvu inayofanya kazi kwenye mwili hufanya pembe fulani \(\alpha \) na uhamishaji, basi makadirio ya nguvu \(F \) kwenye mhimili wa X ni sawa na \(F_x \) (Mchoro 42).
Kwa kuwa \(F_x=F\cdot\cos\alpha \) , basi \(A=FS\cos\alpha \) .
Kwa hivyo, kazi ya nguvu ya mara kwa mara ni sawa na bidhaa ya ukubwa wa nguvu na vectors ya uhamisho na cosine ya angle kati ya vectors hizi.
3. Ikiwa nguvu \(F\) = 0 au uhamishaji \(S \) = 0, basi kazi ya mitambo ni sifuri \(A \) = 0. Kazi ni sifuri ikiwa vekta ya nguvu ni sawa na uhamishaji. vekta, t.e. \(\cos90^\circ \) = 0. Kwa hivyo, kazi ya nguvu kutoa kasi ya centripetal kwa mwili wakati mwendo wa sare kando ya mduara, kwa kuwa nguvu hii ni ya kawaida kwa mwelekeo wa harakati ya mwili katika hatua yoyote ya trajectory.
4. Kazi inayofanywa na nguvu inaweza kuwa chanya au hasi. Kazi ni chanya \(A \) > 0, ikiwa pembe ni 90° > \(\alpha \) ≥ 0°; ikiwa pembe 180 ° > \ (\ alpha \) ≥ 90 °, basi kazi ni hasi \\(A \) < 0.
Ikiwa pembe \(\alpha \) = 0°, basi \(\cos\alpha \) = 1, \(A=FS \) . Ikiwa pembe \(\alpha \) = 180°, basi \(\cos\alpha \) = -1, \(A=-FS \) .
5. Katika kuanguka kwa bure kutoka urefu \ (h\) mwili wenye wingi \ (m\) husogea kutoka nafasi ya 1 hadi nafasi ya 2 (Mchoro 43). Katika kesi hii, nguvu ya mvuto hufanya kazi sawa na:
\[ A=F_тh=mg(h_1-h_2)=mgh \]
Mwili unaposogea chini kiwima, nguvu na uhamishaji huelekezwa upande mmoja, na nguvu ya uvutano hufanya kazi chanya.
Ikiwa mwili huinuka juu, basi nguvu ya mvuto inaelekezwa chini, na ikiwa inakwenda juu, basi nguvu ya mvuto hufanya kazi mbaya, i.e.
\[ A=-F_тh=-mg(h_1-h_2)=-mgh \]
6.
Kazi inaweza kuwasilishwa kwa graphically. Takwimu inaonyesha grafu ya utegemezi wa mvuto juu ya urefu wa mwili unaohusiana na uso wa Dunia (Mchoro 44). Kielelezo, kazi ya mvuto ni sawa na eneo la takwimu (mstatili) iliyofungwa na grafu, shoka za kuratibu na perpendicular kwa mhimili wa abscissa.
kwa uhakika \(h\) .
Grafu ya nguvu ya elastic dhidi ya urefu wa chemchemi ni mstari wa moja kwa moja unaopitia asili ya kuratibu (Mchoro 45). Kwa mlinganisho na kazi ya mvuto, kazi ya nguvu ya elastic ni sawa na eneo la pembetatu iliyofungwa na grafu, axes za kuratibu na perpendicular kwa abscissa katika hatua \ (x\) .
\(A=Fx/2=kx\cdot x/2 \) .
7. Kazi iliyofanywa na mvuto haitegemei sura ya trajectory ambayo mwili unasonga; inategemea nafasi za awali na za mwisho za mwili. Hebu mwili kwanza usogee kutoka kwa uhakika A hadi B kando ya trajectory AB (Mchoro 46). Kazi ya mvuto katika kesi hii
\[ A_(AB)=mgh \]
Hebu sasa mwili usogee kutoka hatua A hadi B, kwanza pamoja ndege inayoelekea AC, kisha kando ya msingi wa ndege iliyoelekezwa BC. Kazi iliyofanywa na mvuto wakati wa kusonga kando ya ndege ni sifuri. Kazi ya mvuto wakati wa kusonga kando ya AC ni sawa na bidhaa ya makadirio ya mvuto kwenye ndege iliyoelekezwa \ (mg\sin\alpha \) na urefu wa ndege inayoelekea, i.e. . \(A_(AC)=mg\sin\alpha\cdot l \). Bidhaa \(l\cdot\sin\alpha=h \) . Kisha \(A_(AC)=mgh \) . Kazi ya mvuto wakati wa kusonga mwili kwenye trajectories mbili tofauti haitegemei sura ya trajectory, lakini inategemea nafasi za awali na za mwisho za mwili.
Kazi ya nguvu ya elastic pia haitegemei sura ya trajectory.
Tuseme kwamba mwili unasogea kutoka kwa uhakika A hadi kwa B kando ya trajectory ya ACB, na kisha kutoka kwa uhakika B hadi kwa A kando ya trajectory ya BA. Wakati wa kusonga kando ya trajectory ya ACB, mvuto hufanya kazi nzuri; wakati wa kusonga kando ya trajectory ya BA, kazi ya mvuto ni hasi, sawa na ukubwa wa kazi wakati wa kusonga kando ya trajectory ya ACB. Kwa hiyo, kazi iliyofanywa na mvuto kwenye njia iliyofungwa ni sifuri. Vile vile hutumika kwa kazi ya nguvu ya elastic.
Vikosi ambavyo kazi yao haitegemei sura ya trajectory na ni sawa na sifuri kando ya trajectory iliyofungwa inaitwa kihafidhina. Nguvu za kihafidhina ni pamoja na mvuto na elasticity.
8. Vikosi ambavyo kazi yao inategemea sura ya njia inaitwa isiyo ya kihafidhina. Nguvu ya msuguano sio ya kihafidhina. Ikiwa mwili unasonga kutoka kwa uhakika A hadi hatua B (Mchoro 47) kwanza kwenye mstari wa moja kwa moja na kisha kwenye mstari uliovunjika ACB, basi katika kesi ya kwanza kazi ya nguvu ya msuguano \ (A_(AB)=-Fl_( AB) \) , na katika pili \(A_(ABC)=A_(AC)+A_(CB) , \(A_(ABC)=-Fl_(AC)-Fl_(CB) \) .
Kwa hivyo, kazi \(A_(AB) \) si sawa na kazi\(A_(ABC) \) .
9. Nguvu ni kiasi cha kimwili sawa na uwiano wa kazi na kipindi cha muda ambacho inafanywa. Nguvu ni sifa ya kasi ambayo kazi inafanywa.
Nguvu inaonyeshwa na herufi \(N\) .
Kitengo cha nguvu: \([N]=[A]/[t] \) . \([N] \) = 1 J/1 s = 1 J/s. Kitengo hiki kinaitwa watt (W). Wati moja ni nguvu ambayo 1 J ya kazi inafanywa katika 1 s.
10. Nguvu inayotengenezwa na injini ni sawa na: \(N = A/t \) , \(A=F\cdot S \) , inatoka wapi \(N=FS/t \) . Uwiano wa harakati kwa wakati ni kasi ya harakati: \(S/t = v\) . Ambapo \(N = Fv \) .
Kutoka kwa formula inayosababisha ni wazi kwamba kwa nguvu ya upinzani ya mara kwa mara, kasi ya harakati ni sawa na nguvu ya injini.
Katika mashine na taratibu mbalimbali, nishati ya mitambo inabadilishwa. Kutokana na nishati, kazi hufanyika wakati wa mabadiliko yake. Katika kesi hii, sehemu tu ya nishati hutumiwa kufanya kazi muhimu. Baadhi ya nishati hutumiwa kufanya kazi dhidi ya nguvu za msuguano. Kwa hivyo, mashine yoyote ina sifa ya thamani inayoonyesha ni sehemu gani ya nishati iliyohamishiwa inatumiwa kwa manufaa. Kiasi hiki kinaitwa kipengele cha ufanisi (ufanisi).
Mgawo wa ufanisi ni thamani sawa na uwiano wa kazi muhimu \((A_p) \) kwa kazi zote zilizokamilishwa \((A_s) \) :\(\eta=A_p/A_s \) . Ufanisi unaonyeshwa kwa asilimia.
Sehemu 1
1. Kazi imedhamiriwa na formula
1) \(A=Fv \)
2) \(A=N/t\)
3) \(A=mv\)
4) \(A=FS \)
2. Mzigo umeinuliwa sawasawa juu kwa kamba iliyofungwa kwake. Kazi ya mvuto katika kesi hii
1) sawa na sifuri
2) chanya
3) hasi
4) kazi zaidi nguvu za elastic
3. Sanduku huvutwa na kamba iliyounganishwa nayo, na kufanya angle ya 60 ° kwa usawa, kwa kutumia nguvu ya 30 N. Je, ni kazi gani inayofanywa na nguvu hii ikiwa moduli ya uhamisho ni 10 m?
1) 300 J
2) 150 J
3) 3 J
4) 1.5 J
4. Setilaiti ya Ardhi Bandia, ambayo uzito wake ni sawa na \(m\) , husogea kwa usawa katika mzingo wa mviringo wenye kipenyo \(R\) . Kazi iliyofanywa na mvuto katika muda sawa na kipindi cha mapinduzi ni sawa na
1) \(mgR)
2) \(\pi mgR \)
3) \(2\pi mgR \)
4) \(0 \)
5. Gari yenye uzito wa tani 1.2 husafiri mita 800 kwenye barabara ya mlalo. Ni kazi ngapi iliyofanywa na nguvu ya msuguano ikiwa mgawo wa msuguano ni 0.1?
1) -960 kJ
2) -96 kJ
3) 960 kJ
4) 96 kJ
6. Chemchemi yenye ugumu wa 200 N / m inapanuliwa na cm 5. Je, nguvu ya elastic itafanya kazi gani wakati chemchemi inarudi kwa usawa?
1) 0.25 J
2) 5 J
3) 250 J
4) 500 J
7. Mipira ya misa sawa inateleza chini kwenye slaidi kando ya chute tatu tofauti, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Katika kesi gani kazi inayofanywa na nguvu ya uvutano itakuwa kubwa zaidi?
1) 1
2) 2
3) 3
4) kazi ni sawa katika matukio yote
8. Kazi kwenye njia iliyofungwa ni sifuri
A. Nguvu za msuguano
B. Nguvu za elastic
Jibu sahihi ni
1) A na B
2) pekee A
3) tu B
4) sio A wala B
9. Kitengo cha nguvu cha SI ni
1) J
2) W
3) J s
4) Nm
10. Ni sawa na nini kazi muhimu, ikiwa kazi iliyofanywa ni 1000 J na ufanisi wa injini ni 40%?
1) 40000 J
2) 1000 J
3) 400 J
4) 25 J
11. Anzisha mawasiliano kati ya kazi ya nguvu (kwenye safu ya kushoto ya meza) na ishara ya kazi (kwenye safu ya kulia ya meza). Katika jibu lako, andika nambari zilizochaguliwa chini ya herufi zinazolingana.
KAZI YA NGUVU
A. Kazi ya nguvu ya elastic wakati wa kunyoosha chemchemi
B. Kazi ya nguvu ya msuguano
B. Kazi ya mvuto mwili unapoanguka
ISHARA YA KAZI
1) chanya
2) hasi
3) sawa na sifuri
12. Kutoka kwa kauli zilizo hapa chini, chagua mbili sahihi na uandike nambari zao kwenye jedwali.
1) Kazi ya mvuto haitegemei sura ya trajectory.
2) Kazi hufanyika wakati wa harakati yoyote ya mwili.
3) Kazi iliyofanywa na nguvu ya msuguano wa kuteleza daima ni mbaya.
4) Kazi ya nguvu ya elastic juu kitanzi kilichofungwa si sawa na sifuri.
5) Kazi ya nguvu ya msuguano haitegemei sura ya trajectory.
Sehemu ya 2
13. Winchi huinua kwa usawa mzigo wenye uzito wa kilo 300 hadi urefu wa m 3 kwa sekunde 10. Nguvu ya winchi ni nini?
Majibu
Farasi huvuta mkokoteni kwa nguvu fulani, wacha tuiashiria F mvuto. Babu, akiwa ameketi kwenye gari, anaibonyeza kwa nguvu fulani. Hebu tuashirie F shinikizo Mkokoteni hutembea kando ya mwelekeo wa nguvu ya traction ya farasi (upande wa kulia), lakini kwa mwelekeo wa nguvu ya shinikizo la babu (chini) gari haitembei. Ndio maana kwenye fizikia wanasema hivyo F traction inafanya kazi kwenye gari, na F shinikizo haifanyi kazi kwenye gari.
Kwa hiyo, kazi ya nguvu juu ya mwili au kazi ya mitambo- kiasi cha kimwili ambacho moduli yake ni sawa na bidhaa ya nguvu na njia iliyosafirishwa na mwili kwa mwelekeo wa hatua ya nguvu hii. s:
Kwa heshima ya mwanasayansi wa Kiingereza D. Joule, kitengo kazi ya mitambo nilipata jina 1 jole(kulingana na formula, 1 J = 1 N m).
Ikiwa nguvu fulani hutenda kwa mwili unaohusika, basi mwili fulani hufanya kazi juu yake. Ndiyo maana kazi ya nguvu juu ya mwili na kazi ya mwili juu ya mwili ni visawe kamili. Walakini, kazi ya mwili wa kwanza kwa pili na kazi ya mwili wa pili kwa kwanza ni visawe vya sehemu, kwani moduli za kazi hizi ni sawa kila wakati, na ishara zao huwa kinyume kila wakati. Ndiyo maana kuna ishara "±" katika fomula. Hebu tujadili ishara za kazi kwa undani zaidi.
Thamani za nambari za nguvu na njia huwa sio hasi kila wakati. Kwa kulinganisha, kazi ya mitambo inaweza kuwa na ishara nzuri na hasi. Ikiwa mwelekeo wa nguvu unafanana na mwelekeo wa mwendo wa mwili, basi kazi iliyofanywa na nguvu inachukuliwa kuwa chanya. Ikiwa mwelekeo wa nguvu ni kinyume na mwelekeo wa mwendo wa mwili, kazi inayofanywa na nguvu inachukuliwa kuwa mbaya(tunachukua “–” kutoka kwa fomula ya “±”). Ikiwa mwelekeo wa mwendo wa mwili ni perpendicular kwa mwelekeo wa nguvu, basi nguvu kama hiyo haifanyi kazi yoyote, ambayo ni, A = 0.
Fikiria mifano mitatu ya vipengele vitatu vya kazi ya mitambo.
Kufanya kazi kwa nguvu kunaweza kuonekana tofauti na mtazamo wa waangalizi tofauti. Hebu fikiria mfano: msichana amepanda kwenye lifti. Inafanya kazi ya mitambo? Msichana anaweza kufanya kazi tu kwenye miili hiyo ambayo inafanywa kwa nguvu. Kuna mwili mmoja tu kama huo - kabati la lifti, kwani msichana anashinikiza kwenye sakafu yake na uzito wake. Sasa tunahitaji kujua ikiwa kabati huenda kwa njia fulani. Wacha tuchunguze chaguzi mbili: na mwangalizi wa stationary na anayesonga.
Hebu kijana mtazamaji aketi chini kwanza. Kuhusiana na hilo, gari la lifti huenda juu na hupita umbali fulani. Uzito wa msichana unaelekezwa kwa mwelekeo tofauti - chini, kwa hivyo, msichana hufanya kazi mbaya ya mitambo kwenye kabati: A dev< 0. Вообразим, что мальчик-наблюдатель пересел внутрь кабины движущегося лифта. Как и ранее, вес девочки действует на пол кабины. Но теперь по отношению к такому наблюдателю кабина лифта не движется. Поэтому с точки зрения наблюдателя в кабине лифта девочка не совершает механическую работу: A dev = 0.
Ina maana gani?
Katika fizikia, "kazi ya mitambo" ni kazi ya nguvu fulani (mvuto, elasticity, msuguano, nk) kwenye mwili, kama matokeo ya ambayo mwili husonga.
Mara nyingi neno "mitambo" halijaandikwa tu.
Wakati fulani unaweza kukutana na usemi “mwili umefanya kazi,” ambayo kimsingi humaanisha “nguvu inayofanya kazi kwenye mwili imefanya kazi.”
Nadhani - ninafanya kazi.
Ninaenda - ninafanya kazi pia.
Kazi ya mitambo iko wapi hapa?
Ikiwa mwili unaendelea chini ya ushawishi wa nguvu, basi kazi ya mitambo inafanywa.
Wanasema kwamba mwili hufanya kazi.
Au kwa usahihi zaidi, itakuwa kama hii: kazi inafanywa na nguvu inayofanya mwili.
Kazi ni sifa ya matokeo ya nguvu.
Nguvu zinazofanya kazi kwa mtu hufanya kazi ya mitambo juu yake, na kutokana na hatua ya nguvu hizi, mtu huhamia.
Kazi ni kiasi cha kimwili sawa na bidhaa ya nguvu inayofanya mwili na njia iliyofanywa na mwili chini ya ushawishi wa nguvu katika mwelekeo wa nguvu hii.
A - kazi ya mitambo,
F - nguvu,
S - umbali uliosafiri.
Kazi inafanyika, ikiwa hali 2 zinakabiliwa wakati huo huo: nguvu hufanya juu ya mwili na hiyo
inasonga katika mwelekeo wa nguvu.
Hakuna kazi inafanyika(yaani sawa na 0), ikiwa:
1. Nguvu hufanya kazi, lakini mwili hauendi.
Kwa mfano: tunaweka nguvu kwenye jiwe, lakini hatuwezi kuisogeza.
2. Mwili hutembea, na nguvu ni sifuri, au nguvu zote zinalipwa (yaani, matokeo ya nguvu hizi ni 0).
Kwa mfano: wakati wa kusonga kwa inertia, hakuna kazi inayofanyika.
3. Mwelekeo wa nguvu na mwelekeo wa harakati ya mwili ni perpendicular pande zote mbili.
Kwa mfano: treni inaposonga mlalo, mvuto haufanyi kazi.
Kazi inaweza kuwa chanya na hasi
1. Ikiwa mwelekeo wa nguvu na mwelekeo wa mwendo wa mwili unafanana, kazi nzuri hufanyika.
Kwa mfano: nguvu ya mvuto, kutenda juu ya tone la maji kuanguka chini, hufanya kazi nzuri.
2. Ikiwa mwelekeo wa nguvu na harakati za mwili ni kinyume, kazi mbaya hufanyika.
Kwa mfano: nguvu ya uvutano inayotenda juu ya kupanda puto, hufanya kazi hasi.
Ikiwa nguvu kadhaa hutenda kwenye mwili, basi kazi ya wakati wote ya nguvu zote ni sawa na kazi iliyofanywa na nguvu inayosababisha.
Vitengo vya kazi
Kwa heshima ya mwanasayansi wa Kiingereza D. Joule, kitengo cha kazi kiliitwa 1 Joule.
Katika Mfumo wa Kimataifa wa Vitengo (SI):
[A] = J = N m
1J = 1N 1m
Kazi ya mitambo ni sawa na 1 J ikiwa, chini ya ushawishi wa nguvu ya 1 N, mwili huenda 1 m kwa mwelekeo wa nguvu hii.
Wakati wa kuruka kutoka kwa kidole gumba cha mtu hadi kidole chake cha shahada
mbu hufanya kazi - 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 J.
Moyo wa mwanadamu hufanya takriban 1 J ya kazi kwa kila contraction, ambayo inalingana na kazi iliyofanywa wakati wa kuinua mzigo wenye uzito wa kilo 10 hadi urefu wa 1 cm.
PIGA KAZI, MARAFIKI!
Kabla ya kufunua mada "Jinsi kazi inavyopimwa," ni muhimu kufanya upungufu mdogo. Kila kitu katika ulimwengu huu kinatii sheria za fizikia. Kila mchakato au jambo linaweza kuelezewa kwa misingi ya sheria fulani za fizikia. Kwa kila kiasi kilichopimwa kuna kitengo ambacho kawaida hupimwa. Vipimo vya kipimo ni vya kudumu na vina maana sawa ulimwenguni kote.
Sababu ya hii ni ifuatayo. Mnamo miaka ya kumi na tisa na sitini, katika Kongamano Kuu la Kumi na Moja la Uzito na Vipimo, mfumo wa vipimo ulipitishwa ambao unatambuliwa kote ulimwenguni. Mfumo huu uliitwa Le Système International d’Unités, SI (SI System International). Mfumo huu umekuwa msingi wa kuamua vitengo vya kipimo vinavyokubalika ulimwenguni kote na uhusiano wao.
Istilahi za kimwili na istilahi
Katika fizikia, kitengo cha kipimo cha kazi ya nguvu kinaitwa J (Joule), kwa heshima ya mwanafizikia wa Kiingereza James Joule, ambaye alitoa mchango mkubwa katika maendeleo ya tawi la thermodynamics katika fizikia. Joule moja ni sawa na kazi iliyofanywa na nguvu ya N moja (Newton) wakati maombi yake yanasonga M (mita) moja kwa mwelekeo wa nguvu. N moja (Newton) ni sawa na nguvu ya uzito wa kilo moja (kilo) na kuongeza kasi ya m / s2 (mita kwa pili) katika mwelekeo wa nguvu.
Kwa taarifa yako. Katika fizikia, kila kitu kimeunganishwa; kufanya kazi yoyote inajumuisha kufanya vitendo vya ziada. Kama mfano tunaweza kuchukua shabiki wa kaya. Wakati feni imechomekwa, vile vile vya feni huanza kuzunguka. Vipande vinavyozunguka vinaathiri mtiririko wa hewa, na kuwapa harakati za mwelekeo. Hii ni matokeo ya kazi. Lakini kufanya kazi, ushawishi wa nguvu nyingine za nje ni muhimu, bila ambayo hatua haiwezekani. Hizi ni pamoja na umeme wa sasa, nguvu, voltage na maadili mengine mengi yanayohusiana.
Umeme wa sasa, kwa msingi wake, ni harakati iliyoamuru ya elektroni katika kondakta kwa wakati wa kitengo. Umeme wa sasa unategemea chembe chaji chanya au hasi. Zinaitwa malipo ya umeme. Inaonyeshwa na herufi C, q, Kl (Coulomb), iliyopewa jina la mwanasayansi wa Ufaransa na mvumbuzi Charles Coulomb. Katika mfumo wa SI, ni kitengo cha kipimo kwa idadi ya elektroni zilizoshtakiwa. 1 C ni sawa na ujazo wa chembe za kushtakiwa zinazopita sehemu ya msalaba kondakta kwa wakati wa kitengo. Kitengo cha wakati ni sekunde moja. Fomu ya malipo ya umeme imeonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.
Nguvu ya sasa ya umeme inaonyeshwa na barua A (ampere). Ampere ni kitengo cha fizikia ambacho kinaashiria kipimo cha kazi ya nguvu ambayo hutumiwa kuhamisha malipo pamoja na kondakta. Katika msingi wake, umeme- hii ni harakati iliyoagizwa ya elektroni katika kondakta chini ya ushawishi uwanja wa sumakuumeme. Kondakta ni nyenzo au chumvi iliyoyeyuka (electrolyte) ambayo ina upinzani mdogo kwa kifungu cha elektroni. Nguvu ya sasa ya umeme huathiriwa na kiasi cha kimwili mbili: voltage na upinzani. Watajadiliwa hapa chini. Nguvu ya sasa daima ni sawia moja kwa moja na voltage na inversely sawia na upinzani.
Kama ilivyoelezwa hapo juu, sasa ya umeme ni harakati iliyoamuru ya elektroni kwenye kondakta. Lakini kuna tahadhari moja: wanahitaji athari fulani ili kusonga. Athari hii inaundwa kwa kuunda tofauti inayowezekana. Chaji ya umeme inaweza kuwa chanya au hasi. Gharama chanya kila mara huelekea kwenye malipo hasi. Hii ni muhimu kwa usawa wa mfumo. Tofauti kati ya idadi ya chembe chaji chanya na hasi inaitwa voltage ya umeme.
Nguvu ni kiasi cha nishati kinachotumiwa kufanya J (Joule) moja ya kazi katika muda wa sekunde moja. Kitengo cha kipimo katika fizikia kimeteuliwa kuwa W (Watt), katika mfumo wa SI W (Watt). Kwa kuwa nguvu za umeme zinazingatiwa, hapa ni thamani ya matumizi nishati ya umeme kwa ajili ya utekelezaji hatua fulani katika kipindi cha muda.