Prionsabal na Fuinnimh Cinéiteach Oibre
Má oibríonn fórsa glan ar réad, bíonn luasghéarú ag an réad (bíonn díláithriú ag an réad). Nuair a bhíonn luasghéarú ag an réad, athraíonn luas an réada. Is é sin le rá, tá an obair a dhéanann an fórsa glan gaolmhar le luas tosaigh agus deiridh an réada.
Is é an obair a dhéantar ar réad le fórsa glan tairiseach ná:
Glan W = ΣF s
Deir an dara dlí i Newton má bhíonn fórsa glan ag obair ar réad, go mbíonn luasghéarú ag an réad.
Glanmhéid W = (ma) s
Más tairiseach an fórsa glan, bíonn an luasghéarú a bhíonn ag an réad tairiseach chomh maith. Dá bhrí sin, is féidir linn cothromóid ghluaisne líneach neamh-aonfhoirmeach a chur in ionad luasghéarú (a) agus díláithriú (s).
Cuir an chothromóid gluaisne líneach neamh-aonfhoirmeach san áireamh sa chothromóid oibre:
Cur síos: EK t = fuinneamh cinéiteach deiridh, EK o = fuinneamh cinéiteach tosaigh, m = mais, v t = luas deiridh, v o = luas tosaigh
Is é an chothromóid seo teoirim na hoibre-fuinnimh chinéiteach. Cuireann an teoirim oibre-fuinnimh chinéiteach in iúl dúinn go bhfuil an obair ghlan nó an obair a dhéanann an fórsa glan ar réad cothrom leis an athrú i bhfuinneamh cinéiteach an réada. Cuireann sé in iúl dúinn freisin go bhfuil fuinneamh cinéiteach réada cothrom leis an obair ghlan is gá chun an réad a luasghéarú ó staid sheasta go staid ghluaiseachta ag luas ar leith, agus a mhalairt.
Ceist shamplach 5: Teoirim fuinnimh cinéiteach oibre
Bogann carr a bhfuil mais 1000 kg aige ó staid ina stad. I gceann nóiméid, méadaíonn an luas go 10 m/s. Cé mhéad oibre glan a dhéanann innill an ghluaisteáin?
Réiteach:
Ar a dtugtar: m = 1000 kg, v o = luas tosaigh = 0 m/s (ar dtús, bíonn an carr ina stad), v t = luas deiridh = 10 m/s
Ag Teastáil: An líonra
W glan = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 )
Glanmhéid W = 1⁄2 (1000)(10 2 – 0 2 ) = (500)(100 – 0) = (500)(100) = 50,000 Giúl
1. Cad é prionsabal na hOibre-Fuinnimh Chinéiteach? Deir prionsabal na hOibre-Fuinnimh Chinéiteach go bhfuil an obair ghlan a dhéantar ar réad cothrom leis an athrú ina fhuinneamh cinéiteach. Go matamaiticiúil, is ionann , áit a seasann don fhuinneamh cinéiteach deiridh lúide an fuinneamh cinéiteach tosaigh.
2. Cén gaol atá idir obair agus athrú i luas réada? Is féidir le hobair a dhéantar ar réada a luas a athrú. Go sonrach, tá an obair ghlan a dhéantar ar réada cothrom leis an athrú ina fhuinneamh cinéiteach, agus tá an fuinneamh cinéiteach gaolmhar le cearnóg an luais. Dá bhrí sin, má dhéantar obair ghlan dhearfach ar réada, méadaíonn a luas (agus dá bhrí sin a fhuinneamh cinéiteach).
3. Cad a tharlaíonn d’fhuinneamh cinéiteach réada nuair a dhéantar obair dhiúltach air? Nuair a dhéantar obair dhiúltach ar réad, laghdaíonn a fhuinneamh cinéiteach. D’fhéadfadh sé seo moilliú a chur ar an réad.
4. Cén gaol atá idir prionsabal na hOibre-Fuinnimh Chinéiteach agus an dara dlí de chuid Newton? Déanann an dara dlí de chuid Newton cur síos ar an gcaoi a mbíonn tionchar ag fórsa ar ghluaiseacht réada, agus déanann prionsabal na hOibre-Fuinnimh Chinéiteach an obair a dhéanann an fórsa sin a nascadh leis an athrú san fhuinneamh cinéiteach. Tá an dá choincheap nasctha tríd an smaoineamh gur féidir le fórsaí staid ghluaiseachta agus fuinnimh réada a athrú.
5. An féidir le fuinneamh cinéiteach réada a bheith diúltach? Ní hea, ní bhíonn fuinneamh cinéiteach diúltach i gcónaí. Tugtar é leis an bhfoirmle , áit a seasann m don mhais agus v don luas. Ós rud é go bhfuil an mhais agus cearnóg an luas dearfach, bíonn an fuinneamh cinéiteach dearfach nó nialas freisin.
6. Conas a bhaineann prionsabal na hOibre-Fuinnimh Chinéiteach le réad atá ag gluaiseacht i gcosán ciorclach? I gcás réada atá ag gluaiseacht i gcosán ciorclach ar luas tairiseach, fanann a fhuinneamh cinéiteach tairiseach ós rud é nach n-athraíonn a luas. Mar sin féin, athraíonn treo a threoluais go leanúnach. Mura ngníomhaíonn ach fórsaí láraimseacha (cosúil le teannas nó fórsa imtharraingthe) ar an réad, is ionann an obair a dhéanann na fórsaí seo agus nialas mar go ngníomhaíonn siad ingearach le treo na gluaiseachta. Dá bhrí sin, ní dhéantar aon obair ghlan, agus níl aon athrú ar an bhfuinneamh cinéiteach.
7. In éagmais fórsaí seachtracha, conas a athraíonn fuinneamh cinéiteach réada? In éagmais fórsaí seachtracha, ní dhéantar aon obair ar an réad, rud a chiallaíonn go bhfanann a fhuinneamh cinéiteach tairiseach. Is léiriú é seo ar chaomhnú fuinnimh.
8. Cad is brí leis nuair a bhíonn an obair ghlan a dhéantar ar réad cothrom le nialas? Nuair a bhíonn an obair ghlan a dhéantar ar réad cothrom le nialas, ciallaíonn sé sin nach bhfuil fuinneamh cinéiteach an réada athraithe. D’fhéadfadh an réad a bheith ag gluaiseacht fós, ach fanann a luas tairiseach.
9. An féidir le réad fuinneamh cinéiteach a bheith aige fiú mura bhfuil aon obair déanta air? Sea, is féidir le réad fuinneamh cinéiteach a bheith aige gan aon obair a dhéanamh air i dtréimhse ama ar leith. Mar shampla, coinneoidh réad atá ag gluaiseacht cheana féin sa spás amuigh (i bhfad ó chomhlachtaí imtharraingthe) a fhuinneamh cinéiteach agus leanfaidh sé ag bogadh ar luas tairiseach, fiú mura mbíonn aon fhórsaí seachtracha ag gníomhú air.
10. Cén tionchar a bhíonn ag an obair a dhéanann fórsaí neamhchoimeádacha ar fhuinneamh cinéiteach réada? Is féidir leis an obair a dhéanann fórsaí neamhchoimeádacha fuinneamh cinéiteach réada a mhéadú nó a laghdú, ag brath ar threo agus ar mhéid an fhórsa i gcoibhneas le gluaiseacht an réada. Mar shampla, déanann frithchuimilt, fórsa neamhchoimeádach, obair dhiúltach de ghnáth, rud a laghdaíonn fuinneamh cinéiteach réada.
