Mosebetsi o etsoang ka matla
1.1 Tlhaloso ea Mosebetsi
Haeba o sutumelletsa buka hodima tafole ho fihlela buka e suthiswa, o bolellwa hore o se o entse mosebetsi bukeng. Haeba ntho e wela fatshe ka lebaka la ho hulwa ke matla a kgoheli, ho thwe matla a kgoheli a se a entse mosebetsi nthong eo. Ho fapana le hoo, haeba o sutumelletsa ntho ka matla a hao ohle ho fihlela o fufulelwa haholo, empa ntho eo e sa sisinyehe ho hang, ho thwe ha o a etsa mosebetsi nthong eo. Bophelong ba letsatsi le letsatsi, batho ba ka re o se o entse mosebetsi o boima ka ho sutumelletsa ntho eo empa ho Fisiks, ha o etse mosebetsi nthong eo hobane ha ho so ka ho suthiswa ha ntho eo.
Mosebetsi nthong o ka etsoa ka matla a sa fetoheng (boholo le tataiso ea ona li sa fetohe) kapa matla a feto-fetohang (boholo le tataiso ea ona lia fapana). Mohlala oa matla a nang le bongata le tataiso e sa fetoheng ke matla a khoheli, a sebetsang nthong ha ntho e le haufi le bokaholimo ba lefatše. Ha ntho e le ho oa ka bolokolohi haufi le bokaholimo ba lefatše, bongata le tataiso ea ho potlaka ha ho oa ha ntho li sa fetohe hobane bongata le tataiso ea matla a khoheli a potlakisang ntho li sa fetohe. Mohlala oa matla a nang le bongata bo sa fetoheng (empa ka tataiso e sa fetoheng) ke matla a selemo . Mohlala o mong ke rokete e qalisoang sebakeng kapa e khutlelang bokaholimong ba lefatše. Ha rokete e qalisoa, bongata ba matla a khoheli a sebetsang ho eona bo fetoha ka tekanyo e fapaneng le sebaka se sekwere ho tloha bohareng ba lefatše.
1.1.1 Mosebetsi o entsoeng ke masole a kamehla
Ho ya ka dipalo, mosebetsi o etswang ke matla a sa fetoheng nthong o hlaloswa e le ho falla ho atisitsweng ke matla kapa karolo ya matla e nang le tataiso e tshwanang le ho falla ha ntho. Sheba ntho e hodima sefofane se bataletseng se bataletseng se nang le ho falla ho ya ka ho le letona ho bakwang ke matla a sutumelletswang (F).
Setšoantšo sa 1. (Holimo) Tsela eo ntho e fallang ka eona e tšoana le matla a F. (Tlaase) Tsela eo ntho e fallang ka eona e tšoana le karolo ea matla a F ka tsela e otlolohileng (F cos).
Mosebetsi o etsoang ke matla a sutumetsang (F) ke:
W = (F)(s)(cos θ) = F s (cos 0) = F s (1)
W = F s
Mosebetsi o etsoang ke karolo ea matla F ka tsela e otlolohileng (F cos θ) ke:
W = (F cos θ)(s)(cos 0) = (F cos )(s)(1)
W = F s cos θ
Mosebetsi o etsoang ke matla a ho qabana a kinetic (f k ) ke:
W = (f k )(s)(cos 180) = (f k )(s)(-1)
W = – (f k )(s)
Mosebetsi o etsoang ke matla a tloaelehileng (N) ke:
W = (N)(s)(cos 90) = (N)(s)(0) = 0
Mosebetsi o etsoang ke boima (w) ke:
W = (w)(s)(cos 90) = (w)(s)(0) = 0
Tlhaloso: W = mosebetsi, s = bongata ba ho falla, θ = sekhutlo pakeng tsa matla le ho falla.
Setšoantšo sa 2.
(a) Ntho e hole ka bolokolohi. Boima bo ka lehlakoreng le le leng le ho falla (b) Ntho e tsamaya ka ho otloloha ho ya hodimo. Tsela ya boima e fapane le tsela ya ho falla.
Mohlaleng o fetileng, mosebetsi o etsoang ke boima (w) o na le boleng ba lefela kaha tataiso ea boima ba ntho e shebane le tataiso ea ho falla ha ntho. Ho lokela ho hlokomeloa hore mosebetsi o entsoeng ke boima o ke ke oa ba le boleng ba lefela haeba tataiso ea boima e tšoana kapa e fapane le tataiso ea ho falla ha ntho.
Mosebetsi o entsoeng ke boima (w) nthong e oelang ka bolokolohi o bontšitsoeng setšoantšong sa a ke:
W = F s (cos θ) = wh (cos 0) = wh (1) = wh = mgh
Mosebetsi o etsoang ke boima (w) nthong e tsamayang hodimo ka ho otloloha o bontshitsweng setshwantshong sa b ke:
W = F s (cos θ) = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
Tlhaloso: w = boima (Newton), h = bophahamo (mithara), m = boima (kg), g = ho potlaka ha matla a khoheli (mithara ka motsotsoana o sekoere).
Ho ya ka tlhaloso e fetileng, ho fihlellwa diqeto tse latelang: Sa pele, haeba ntho e sa bone ho falla, matla a sebediswang nthong ha a etse mosebetsi ofe kapa ofe. Haeba s = 0, W = 0; Sa bobedi, haeba matla a etsa sekhutlo se itseng ho ya ho falla ha ntho , ke karolo feela ya matla e arolelanang tataiso e tshwanang le ho falla ha ntho e sebetsang nthong eo; Sa boraro, matla a ka lehlakoreng le otlolohileng ho ya ho falla ha ntho a tla etsa sekhutlo sa 90 o . Cos 90 = 0; Sa bone, mosebetsi o ka ba le letshwao le letle kapa le lebe. Haeba matla a le ka lehlakoreng le le leng le ho falla ha ntho mme a etsa sekhutlo sa 0 o , a etsa mosebetsi o motle nthong eo. Ka lehlakoreng le leng, haeba matla a na le tataiso e fapaneng le tataiso ya ho falla ha ntho mme a etsa sekhutlo sa 180 o , a etsa mosebetsi o lebe nthong eo.
Setšoantšo sa 3. Matla (F) – kerafo ea ho falla (s). Mosebetsi o lekana le sebaka se nang le moriti.
Mosebetsi o etsoang ke matla a sa fetoheng nthong ha ntho e ntse e falla o lekana le sebaka se moriti setšoantšong sa matla (F) – boemo (s).
Mosebetsi o hlalosoa e le W (tlhaku e kgolo), mme boima bo hlalosoa e le w (tlhaku e nyane). Yuniti ya SI ya mosebetsi ke Newton ∙ meter (N m). E lekana le Joule, e kgutsufaditsweng e le J.
E ile ea rehoa lebitso lena ho hlompha ngaka ea Brithani ea lekholong la bo19 la lilemo , James Prescott Joule.
Mohlala oa potso ea 1: Mosebetsi o etsoang ke matla a sa khaotseng
Ntho e phomotse holim'a mokatong o se nang khohlano. Holim'a ntho ho sebelisoa matla a 10 N, a etsang sekhutlo sa likhato tse 30 khahlanong le mokatong. Haeba ntho e tsamaea hole ka mithara e le 'ngoe, ke mosebetsi o mokae o etsoang ke matla holim'a ntho eo?
tharollo:
Tse tsejoang: F = 10 N, s = 1 mitha
Ho Batloa: Mosebetsi (W)
W = (F)(s)(cos 30 o ) = (10 N)(1 m)(1/2 √ 3) = 5 √ 3 N m
Mohlala oa potso ea 2: Mosebetsi o etsoang ka matla a sa fetoheng
Kokonate ea 0.2 kg e oela ka bolokolohi ho tloha bophahamong ba limithara tse 10 ho tloha holim'a lefatše. Haeba lebelo la khoheli e le 10 m/s 2 , ke mosebetsi o mokae o etsoang ka boima ba kokonate?
tharollo:
Tse tsejoang: m = 0.2 kg, h = 10 m, g = 10 m/s 2
Ho batloa: Mosebetsi (W) ka boima (w)
W = F s = wh = mgh = (0.2 kg)(10 m/s 2 )(10 m) = 20 kg m 2 /s 2 = 20 N m = 20 Joule
1.1.2 Mosebetsi o etsoang ke matla a feto-fetohang
Mohlala oa matla a feto-fetohang ke matla a selemo. Palo ea matla a selemo e lula e fetoha. Kahoo, mosebetsi o etsoang ke matla a selemo nthong o ke ke oa baloa ho sebelisoa mokhoa oa mosebetsi oa matla a sa fetoheng (W = F s cos θ). Haeba selemo se otlolohile, ha selemo se otlolohile haholoanyane, matla a ho hula a hlokahala haholo ho otlolla selemo. 'Me haeba selemo se hatelletsoe, ha selemo se hatelletsoe haholo, matla a ho sututsa a hlokahala haholo. Ha selemo se hatelletsoe kapa se otlolohile, matla a selemo a fetoha ho tloha ho 0 (x = 0) ho ea ho boleng bo phahameng ka ho fetisisa (F = kx). Kahoo, palo ea matla a selemo e baloa ho sebelisoa karolelano. Palo e tloaelehileng ea matla a selemo ke:
Mosebetsi o etsoang ke matla a selemo nthong ke:
W = mosebetsi, x = Δx = ho kheloha ha selemo (mithara), F = matla a selemo (Newton).
Mohlala oa potso ea 3: Mosebetsi o etsoang ke matla a feto-fetohang
Selibeng ho na le boima bo leketlileng bo boima ba 1 kg, kahoo selibeng se atoloha ka 2 cm. Haeba lebelo la khoheli le le 10 m/s 2 , fumana (a) botsitso ba selemo (b) mosebetsi o etsoang ke matla a selemo boima.
tharollo:
Tse tsejoang: m = 1 kg, g = 10 m/s 2 , x = Δx = 2 cm = 0.02 m.
(a) sekontiri sa selemo
(b) mosebetsi o entsoe ke matla a selemo hodima boima ba
W = -1/2 kx 2 = -1/2 (500)(0.02) 2 = – (250)(0.0004) = -0.1 Joule
Mosebetsi o etsoang ke matla a selemo hodima boima o na le boleng bo bobe kaha tataiso ya matla a selemo e fapane le tataiso ya ho falla ha boima (matla a selemo a lebile hodimo, boima bo lebile ho tlase).
1.2 Mosebetsi oa Marang-rang kapa Mosebetsi oa Marang-rang ka Matla a Marang-rang
Haeba ho na le matla a le mong feela a sebetsang nthong ha ntho e ntse e falla, mosebetsi o etsoang ke matla a letlooa o lekana le mosebetsi o entsoeng ke matla. Mohlala, haeba ntho e oela ka bolokolohi 'me thibelo ea moea e hlokomolohuoa, matla a le mong feela a sebetsang nthong ke matla a khoheli. Tabeng ena, matla a letlooa a sebetsang nthong ke matla a khoheli (sheba setšoantšo sa 2).
W letlooa = W matla a khoheli
Haeba matla a mang a sebetsa nthong ha ntho e ntse e falla, mosebetsi o etsoang ke matla a letlooa o lekana le mosebetsi oa letlooa o etsoang ke matla 'ohle a sebetsang nthong eo (sheba setšoantšo sa 1).
W letlooa = W 1 + W 2 + W 3 + W 4
Mosebetsi o etsoang ke matla a letlooa nthong o ka boela oa baloa ka ho fumana matla a letlooa pele ebe o a atisa ka bongata ba ho falla.
W = ΣF s
Mohlala oa potso ea 4: Marang-rang
Lebokose le sa sisinyeheng le holim'a mokatong le sutumelletsoa ka matla a 20 N ho fihlela lebokose le tsamaea hole ka mithara e le 'ngoe. Haeba matla a ho sutumelletsa a le ka lehlakoreng le le leng le ho falla ha lebokose 'me lebokoseng le sebetsa matla a ho qabana a kinetic a 2 N, fumana hore na matla a letlooa a etsoa ke matla a letlooa lebokoseng ke bokae.
tharollo:
Tse tsejoang: F = 20 N, f k = 2 N, s = 1 m
W 1 = F s = (20 N)(1 m) = 20 Nm = 20 Joule
W 2 = f ks = – (2 N)(1 m) = – 2 Nm = – 2 Joule
Mosebetsi oa inthanete kapa mosebetsi o etsoang ke matla a marang-rang
Letlooa = W 1 – W 2 = 20 J – 2 J = 18 J
Mohlala oa potso ea 4) Matla a ho sututsa (F) a etsa mosebetsi o motle, matla a ho ferekana a kinetic (f k ) a etsa mosebetsi o mobe
