ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ການເຄື່ອນໄຫວ

ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ການເຄື່ອນໄຫວ

ຖ້າແຮງສຸດທິເຮັດວຽກໃສ່ວັດຖຸ, ວັດຖຸຈະປະສົບກັບຄວາມເລັ່ງ (ວັດຖຸປະສົບກັບການຍ້າຍ). ເມື່ອວັດຖຸປະສົບກັບຄວາມເລັ່ງ, ຄວາມໄວຂອງວັດຖຸຈະປ່ຽນໄປ. ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ວຽກທີ່ເຮັດໂດຍແຮງສຸດທິແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ ແລະ ຄວາມໄວສຸດທ້າຍຂອງວັດຖຸ.

ວຽກທີ່ເຮັດໃສ່ວັດຖຸໂດຍແຮງສຸດທິຄົງທີ່ແມ່ນ:

Wສຸດທິ = ΣF s

ກົດຂໍ້ທີສອງຂອງນິວຕັນກ່າວວ່າ ຖ້າມີແຮງສຸດທິເຮັດວຽກຢູ່ເທິງວັດຖຸ, ວັດຖຸນັ້ນຈະມີຄວາມເລັ່ງ.

Wສຸດທິ = (ມາ) s

ຖ້າແຮງສຸດທິຄົງທີ່, ຄວາມເລັ່ງທີ່ວັດຖຸປະສົບກໍ່ຈະຄົງທີ່ເຊັ່ນກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດທົດແທນສົມຜົນການເຄື່ອນທີ່ເສັ້ນຊື່ທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີສຳລັບຄວາມເລັ່ງ (a) ແລະ ການຍົກຍ້າຍ (s).

ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ການເຄື່ອນໄຫວ 1

ລວມເອົາສົມຜົນການເຄື່ອນທີ່ເສັ້ນຊື່ທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີເຂົ້າໃນສົມຜົນວຽກ:

ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ການເຄື່ອນໄຫວ 2

ລາຍລະອຽດ: EKt = ພະລັງງານຈົນສຸດທ້າຍ, EKo = ພະລັງງານຈົນເບື້ອງຕົ້ນ, m = ມວນສານ, vt = ຄວາມໄວສຸດທ້າຍ, vo = ຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ

ສົມຜົນນີ້ປະກອບເປັນທິດສະດີພະລັງງານຈົນ-ວຽກ. ທິດສະດີພະລັງງານຈົນ-ວຽກບອກພວກເຮົາວ່າ ວຽກສຸດທິ ຫຼື ວຽກທີ່ເຮັດໂດຍແຮງສຸດທິທີ່ກະທົບໃສ່ວັດຖຸແມ່ນເທົ່າກັບການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸ. ມັນຍັງບອກພວກເຮົາວ່າພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸແມ່ນເທົ່າກັບວຽກສຸດທິທີ່ຕ້ອງການເພື່ອເລັ່ງວັດຖຸຈາກສະພາບຢຸດນິ້ງໄປສູ່ການເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ກຳນົດໃຫ້, ແລະໃນທາງກັບກັນ.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 5: ທິດສະດີພະລັງງານຈົນ-ວຽກ

ເບິ່ງ  ສາຍຕາສັ້ນ

ລົດທີ່ມີນ້ຳໜັກ 1000 ກິໂລກຣາມ ເຄື່ອນທີ່ຈາກສະພາບຢຸດນິ້ງ. ໃນທັນທີ, ຄວາມໄວຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 10 ແມັດ/ວິນາທີ. ເຄື່ອງຈັກຂອງລົດມີວຽກສຸດທິເທົ່າໃດ?

ວິທີແກ້ໄຂ:

ຮູ້ຈັກ: m = 1000 kg, vo = ຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ = 0 ແມັດ/ວິນາທີ (ໃນຕອນທຳອິດ, ລົດຢຸດນິ້ງ), vt = ຄວາມໄວສຸດທ້າຍ = 10 ແມັດ/ວິນາທີ

ຕ້ອງການ: ເຄືອຂ່າຍ

Wສຸດທິ = 1/2 ມ (vt2 - vo2)

Wສຸດທິ = 1/2 (1000)(102 - 02) = (500)(100 – 0) = (500)(100) = 50,000 ຈູນ

1. ຫຼັກການຂອງພະລັງງານແຮງງານ-ພະລັງງານຈົນແມ່ນຫຍັງ? ຫຼັກການພະລັງງານຈົນຂອງວຽກ (Work-Kinetic Energy) ລະບຸວ່າ ວຽກສຸດທິທີ່ເຮັດຕໍ່ວັດຖຸແມ່ນເທົ່າກັບການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານຈົນຂອງມັນ. ໃນທາງຄະນິດສາດ, , ບ່ອນທີ່ ແມ່ນພະລັງງານຈົນສຸດທ້າຍລົບດ້ວຍພະລັງງານຈົນເບື້ອງຕົ້ນ.

2. ວຽກມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງຄວາມໄວຂອງວັດຖຸແນວໃດ? ວຽກທີ່ເຮັດກັບວັດຖຸສາມາດປ່ຽນຄວາມໄວຂອງມັນໄດ້. ໂດຍສະເພາະ, ວຽກສຸດທິທີ່ເຮັດກັບວັດຖຸແມ່ນເທົ່າກັບການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານຈົນຂອງມັນ, ແລະພະລັງງານຈົນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບກຳລັງສອງຂອງຄວາມໄວ. ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າວຽກສຸດທິທີ່ເປັນບວກຖືກເຮັດກັບວັດຖຸ, ຄວາມໄວຂອງມັນ (ແລະດັ່ງນັ້ນພະລັງງານຈົນຂອງມັນ) ຈະເພີ່ມຂຶ້ນ.

3. ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນກັບພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸເມື່ອມີວຽກລົບເກີດຂຶ້ນກັບມັນ? ເມື່ອວຽກງານທາງລົບຖືກເຮັດກັບວັດຖຸ, ພະລັງງານຈົນຂອງມັນຈະຫຼຸດລົງ. ສິ່ງນີ້ອາດເຮັດໃຫ້ວັດຖຸຊ້າລົງ.

ເບິ່ງ  ແຜນວາດລັງສີສຳລັບກະຈົກໂຄ້ງ

4. ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ພະລັງງານຈົນກ່ຽວຂ້ອງກັບກົດເກນຂໍ້ທີສອງຂອງນິວຕັນແນວໃດ? ກົດເກນຂໍ້ທີສອງຂອງນິວຕັນອະທິບາຍວ່າແຮງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸແນວໃດ, ໃນຂະນະທີ່ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ພະລັງງານຈົນເຊື່ອມໂຍງວຽກງານທີ່ເຮັດໂດຍແຮງນັ້ນກັບການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານຈົນ. ແນວຄວາມຄິດທັງສອງແມ່ນເຊື່ອມໂຍງຜ່ານແນວຄວາມຄິດທີ່ວ່າແຮງສາມາດປ່ຽນແປງສະພາບການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ພະລັງງານຂອງວັດຖຸໄດ້.

5. ພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸສາມາດເປັນລົບໄດ້ບໍ? ບໍ່, ພະລັງງານຈົນບໍ່ເປັນລົບສະເໝີ. ມັນຖືກກຳນົດໂດຍສູດ , ບ່ອນທີ່ m ແມ່ນມວນສານ ແລະ v ແມ່ນຄວາມໄວ. ເນື່ອງຈາກທັງມວນສານ ແລະ ກຳລັງສອງຂອງຄວາມໄວເປັນບວກ, ພະລັງງານຈົນກໍ່ເປັນບວກ ຫຼື ສູນເຊັ່ນກັນ.

6. ຫຼັກການພະລັງງານແຮງງານ-ພະລັງງານຈົນນຳໃຊ້ກັບວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນທີ່ໃນເສັ້ນທາງວົງມົນໄດ້ແນວໃດ? ສຳລັບວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນທີ່ໃນເສັ້ນທາງວົງມົນດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່, ພະລັງງານຈົນຂອງມັນຄົງທີ່ເນື່ອງຈາກຄວາມໄວຂອງມັນບໍ່ປ່ຽນແປງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທິດທາງຂອງຄວາມໄວຂອງມັນປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຖ້າພຽງແຕ່ແຮງສູນກາງ (ເຊັ່ນ: ແຮງດຶງ ຫຼື ແຮງໂນ້ມຖ່ວງ) ກະທຳຕໍ່ວັດຖຸ, ວຽກທີ່ເຮັດໂດຍແຮງເຫຼົ່ານີ້ຈະເປັນສູນຍ້ອນວ່າພວກມັນກະທຳໃນທິດທາງຕັ້ງສາກກັບທິດທາງການເຄື່ອນທີ່. ດັ່ງນັ້ນ, ບໍ່ມີວຽກສຸດທິເກີດຂຶ້ນ, ແລະ ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງໃນພະລັງງານຈົນ.

7. ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແຮງພາຍນອກ, ພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸຈະປ່ຽນແປງແນວໃດ? ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແຮງພາຍນອກ, ຈະບໍ່ມີວຽກງານໃດໆເກີດຂຶ້ນກັບວັດຖຸ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າພະລັງງານຈົນຂອງມັນຄົງທີ່. ນີ້ແມ່ນການສະແດງອອກຂອງການອະນຸລັກພະລັງງານ.

ເບິ່ງ  ການສະທ້ອນແບບ Spectrum ແລະ ການສະທ້ອນແບບກະຈາຍ

8. ມັນໝາຍຄວາມວ່າແນວໃດເມື່ອວຽກເຄືອຂ່າຍທີ່ເຮັດຢູ່ໃນວັດຖຸເປັນສູນ? ເມື່ອວຽກງານສຸດທິທີ່ເຮັດໃນວັດຖຸເປັນສູນ, ມັນໝາຍຄວາມວ່າພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງ. ວັດຖຸຍັງສາມາດເຄື່ອນທີ່ຢູ່ໄດ້, ແຕ່ຄວາມໄວຂອງມັນຍັງຄົງທີ່.

9. ວັດຖຸສາມາດມີພະລັງງານຈົນໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະບໍ່ມີວຽກງານໃດໆເກີດຂຶ້ນກັບມັນກໍຕາມ? ແມ່ນແລ້ວ, ວັດຖຸສາມາດມີພະລັງງານຈົນໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີວຽກງານໃດໆເກີດຂຶ້ນກັບມັນໃນໄລຍະເວລາທີ່ກຳນົດ. ຕົວຢ່າງ, ວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນທີ່ແລ້ວໃນອະວະກາດ (ໄກຈາກວັດຖຸທີ່ມີແຮງໂນ້ມຖ່ວງ) ຈະຮັກສາພະລັງງານຈົນຂອງມັນໄວ້ ແລະ ສືບຕໍ່ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່, ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ມີແຮງພາຍນອກມາກະທົບກັບມັນກໍຕາມ.

10. ວຽກທີ່ເຮັດໂດຍກຳລັງທີ່ບໍ່ແມ່ນແຮງອະນຸລັກມີຜົນກະທົບຕໍ່ພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸແນວໃດ? ວຽກງານທີ່ເຮັດໂດຍແຮງທີ່ບໍ່ອະນຸລັກສາມາດເພີ່ມ ຫຼື ຫຼຸດພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸໄດ້, ຂຶ້ນກັບທິດທາງ ແລະ ຂະໜາດຂອງແຮງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸ. ຕົວຢ່າງ, ແຮງສຽດທານ, ເຊິ່ງເປັນແຮງທີ່ບໍ່ອະນຸລັກ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະເຮັດວຽກທາງລົບ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານຈົນຂອງວັດຖຸ.