Eðlisfræði

Óteygjanlegir árekstrar

Lögmálið um varðveislu hreyfiorku á ekki við í óteygjanlegum árekstri. Lögmálið um varðveislu skriðþunga á við í óteygjanlegum árekstri aðeins ef enginn ytri kraftur verkar á hlutina tvo sem rekast saman. Í óteygjanlegum árekstri festast tveir hlutir saman eftir áreksturinn.

Dæmi um spurningu 1.

Tveir hlutir eru jafnþungir, þ.e. 1 kg. Hlutur 1 hreyfist á sléttu plani með hraðanum 10 m/s og rekst á hlut 2 sem er kyrrstæður. Eftir áreksturinn festast hlutirnir tveir saman. Hver er hraði hlutanna tveggja eftir áreksturinn?

Lesa meira

Að hluta til teygjanlegar árekstrar

Í árekstri sem eru að hluta til teygjanleg gildir lögmálið um varðveislu skriðþunga en lögmálið um varðveislu hreyfiorku ekki. Þegar árekstur á sér stað breytist hluti af hreyfiorku í hljóðorku, varmaorku og innri orku. Notkun orðsins teygjanlegur gefur til kynna að eftir áreksturinn festast hlutirnir tveir ekki saman heldur skoppast af.

Dæmi um hluta teygjanlegan árekstur er einvíddarárekstur tveggja marmara eða tveggja billjardkúlna.

Lesa meira

Varðveisla línulegs skriðþunga

Lögmálið um varðveislu línulegs skriðþunga segir að ef enginn ytri kraftur verkar á tvo hluti sem rekast á hvor annan, þá er skriðþungi hlutanna fyrir áreksturinn jafn skriðþungi hlutanna eftir áreksturinn.

p1 + p2 ₌ p1 _' + p2 _' ………………….. Jafna _1.4

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = m ₁ v ₁ ' + m ₂ v ₂ '

Ef báðir hlutir festast saman eftir árekstur,

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

Lesa meira

Fullkomlega teygjanleg árekstrar

Árekstur tveggja hluta kallast fullkomlega teygjanlegur árekstur ef skriðþungi eða hreyfiorka hvors hlutar fyrir áreksturinn er jöfn skriðþunga og hreyfiorku hvors hlutar eftir áreksturinn. Með öðrum orðum, lögmálið um varðveislu skriðþunga og lögmálið um varðveislu hreyfiorku eiga við í fullkomlega teygjanlegum árekstri. Notkun orðsins teygjanlegur gefur til kynna að eftir áreksturinn festast hlutirnir tveir ekki saman heldur skoppast af. Skriðþungi hvors hlutar er varðveittur.

Skriðþungi hvers hlutar varðveitist.

Lesa meira

Vinnu-vélrænni orkuregla

Vinnu-hreyfiorkusetningin segir að nettóvinnan eða vinnan sem vinnur af nettókraftinum sé jöfn breytingunni á hreyfiorku.

W _nettó = TIL _t – TIL _o = 1⁄2 m(v ^t² _– v _o² ⁾

W _nettó = Það eru tvær gerðir af kröftum, þ.e. varfærniskraftur og óvarfærniskraftur. Þannig má líta á nettóvinnu sem samsetta af vinnu sem varfærniskraftur vinnur og vinnu sem óvarfærniskraftur vinnur.

W _c + W _nc = ΔKE

Lesa meira

Vinna sem íhaldskraftar vinna Hugsanleg orka

Horfðu á hlut sem hreyfist lóðrétt upp og snýr síðan aftur í upphafsstöðu sína eftir að hafa náð hámarkshæð. Þegar hluturinn hreyfist lóðrétt upp veldur þyngd neikvæðri vinnu á hlutinn. Þegar hluturinn hreyfist upp eykst hæð hlutarins. Þess vegna eykst þyngdarorku hlutarins einnig. Hægt er að álykta að neikvæða vinnan sem þyngdin vinnur sé jöfn aukningu á þyngdarorku hlutarins (PE).

Lesa meira

Íhaldssamt afl og óíhaldssamt afl

1. Íhaldssamt afl

1.1 Þyngd (w)

Fylgstu með hlut sem færist lóðrétt upp á við þar til hann nær hámarkshæð áður en hann færist niður á við í átt að upphafsstöðu sinni. Þegar lóðið færist lóðrétt upp á við um h er það í gagnstæðri átt miðað við tilfærsluna. Þannig vinnur lóðið neikvæða vinnu á hlutinn. 

W = hv (cos 180 ^° ) = – hv = – mgh

Eftir að hluturinn nær hámarkshæð færist hann niður á við í átt að upphafsstöðu sinni um h. Þegar hann færist niður á við er lóðið í sömu átt og tilfærslan. Þar sem það er í sömu átt og tilfærslan framkvæmir lóðið jákvæða vinnu.

Lesa meira

Vinnu-hreyfiorka meginreglan

Ef nettókraftur verkar á hlut, þá verður hluturinn fyrir hröðun (hluturinn verður fyrir tilfærslu). Þegar hluturinn verður fyrir hröðun breytist hraði hlutarins. Með öðrum orðum, vinnan sem nettókrafturinn vinnur tengist upphafs- og lokahraða hlutarins.

Vinna sem fastur nettókraftur vinnur á hlut er:

W _nettó = ΣF s

Annað lögmál Newtons segir að ef nettókraftur verkar á hlut, þá upplifir hluturinn hröðun.

Lesa meira

Vinna unnin með valdi

1.1 Skilgreining á vinnu

Ef þú ýtir bók á borðflöt þar til bókin færist úr stað er sagt að þú hafir unnið vinnu á bókina. Ef hlutur fellur til jarðar vegna þyngdarafls er sagt að þyngdarkrafturinn hafi unnið vinnu á hlutinn. Aftur á móti, ef þú ýtir á hlut af öllum kröftum þar til þú svitnar mikið, en hluturinn hreyfist alls ekki, er sagt að þú hafir ekki unnið neina vinnu á hlutnum. Í daglegu lífi gætu menn sagt að þú hafir unnið mikla vinnu með því að ýta á hlutinn en í eðlisfræði vinnur þú ekki vinnu á hlutnum vegna þess að engin tilfærsla hefur átt sér stað.

Lesa meira