واحد اندازه گیری کار چیست

واحد اندازه گیری کار چیست را از این سایت دریافت کنید.

کار (فیزیک)

کار (فیزیک)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

مکانیک کلاسیک

{\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}}

قوانین حرکت نیوتن تاریخچه گاه‌شمار گسترش بخش‌ها نهفتن مفاهیم پایه

شتاب تکانه زاویه‌ای کوپل اصل دالامبر انرژی انرژی جنبشی انرژی پتانسیل نیرو چارچوب مرجع ضربه لختی / گشتاور لختی جرم (فیزیک)

توان کار

گشتاور تکانه فضا سرعت زمان گشتاور نیرو سرعت برداری کار مجازی

گسترش فرمول‌سازی‌ها گسترش موضوعات اصلی گسترش

چرخش به دور محور ثابت

گسترش دانشمندان نبو فیزیک نوین

{\displaystyle {\hat {H}}|\psi _{n}(t)\rangle =i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}|\psi _{n}(t)\rangle }

{\displaystyle {\frac {1}{{c}^{2}}}{\frac {{\partial }^{2}{\phi }_{n}}{{\partial t}^{2}}}-{{\nabla }^{2}{\phi }_{n}}+{\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)}^{2}{\phi }_{n}=0}

توپولوژی فضازمان: معادله شرودینگر و معادله کلاین-گوردون

گسترش بنیانگذاران گسترش مفاهیم گسترش شاخه ها گسترش دانشمندان نبو

در فیزیک، کار، مقدار انرژی‌ای است که یک نیرو در حال اثر طی یک فاصله انتقال می‌دهد. کار، مانند انرژی، یک کمیت نرده ای است و یکای آن در SI، ژول است. واژهٔ را نخستین بار یک ریاضی‌دان فرانسوی به نام گاسپار-گوستاو کوریولیس (به فرانسه Gaspard-Gustave Coriolis)در سال ۱۸۳۰ به کار برد.[۱][۲]

بر اساس قضیهٔ کار-انرژی، اگر نیرویی به جسمی اثر کند و انرژی جنبشی‌اش را از به بیفزاید، کار () برابر است با:[۳]

{\displaystyle W=\Delta E_{k}=E_{k_{2}}-E_{k_{1}}={\tfrac {1}{2}}m(v_{2}^{2}-v_{1}^{2})\,\!}

که جرم جسم و سرعت آن است.

از دیدگاهی دیگر، کار برابر است با ضرب نقطه‌ای نیروی واردشده () و جابه‌جایی جسم (). یعنی:

{\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {d} =Fd\cos \theta .\,\!}

اگر نیرو و جابجایی هم‌راستا و هم‌جهت باشند (

{\displaystyle \theta }

= 0⁰)، کار، مثبت خواهد بود. اگر نیرو و جابجایی در خلاف جهت یکدیگر باشند(

{\displaystyle \theta }

= ۱۸۰⁰)، کار منفی خواهد بود. اگر نیروی

{\displaystyle F} با زاویه

{\displaystyle \theta }

اعمال شود، تنها بخشی از نیرو که هم‌راستای جابجایی است (

{\displaystyle F\cos \theta }

) کار انجام می‌دهد؛ بنابراین اگر نیرو عمود بر راستای جابجایی وارد شود (

{\displaystyle \theta }

= ۹۰⁰ یا ۲۷۰⁰) کاری توسط نیرو انجام نشده‌است، یا کار برابر صفر خواهد بود. به همین دلیل در جابجایی افقی اجسام، کار نیرو های وزن و عمودی سطح برابر صفر است.

تعریف کار[ویرایش]

اگر بر جسمی با جرم معین، نیرویی در یک فاصله زمانی دیفرانسیلی اعمال شود و آن را تغییر مکان دهد، کار با رابطه

{\displaystyle dW=Fdl}

توصیف می‌شود که وقتی با قانون دوم نیوتن ترکیب شود:

{\displaystyle dW=madl}

با تعریف شتاب

{\displaystyle a=du/dt}

که u سرعت جسم است، خواهیم داشت

{\displaystyle dW=m{\frac {du}{dt}}dl}

که اگر چنین نوشته شود:

{\displaystyle dW=m{\frac {dl}{dt}}du}

از آنجاکه بر حسب تعریف سرعت، معادله کار :

{\displaystyle dw=mudu}

از این معادله می‌توان از سرعت اولیه (

{\displaystyle u_{1}}

) تا سرعت نهایی (

{\displaystyle u_{2}}

) انتگرال‌ گرفت:

{\displaystyle W=m\int _{u_{1}}^{u_{2}}udu=m({\frac {u_{2}^{2}}{2}}-{\frac {u_{1}^{2}}{2}})}

: معادلهٔ (۱)

که مسافت پیموده شده جسم Δ و نیروی F است. کار می‌تواند مثبت یا منفی باشد. کار مثبت است اگر راستای حرکت جسم و نیرو هم‌جهت باشند. کار، منفی است اگر حرکت جسم بر خلاف نیرو باشد. این معادله فرض می‌کند که نیرو در کل جابه جایی پایستار می‌ماند (آثار نیرو در کل جابه جایی ثابت است). اگر چنین نباشد، تقسیم جابه جایی به‌شماری از جابه جایی‌های کوچک لازم است، به گونه‌ای که روی هر کدام، نیرو بتواند پایستار فرض شود. کار کل، حاصل‌جمع کارهای پیوسته با هر یک از جابه جایی‌های کوچک است.

{\displaystyle W=\int F(s)\,ds}

اگر بیش از یک نیرو به جسم وارد شود، کار نیروها با اضافه یا کم کردن انرژی بدون توجه به اینکه مثبت یا منفی باشند بستگی دارد. کار کل، مجموع این کارها است. اگر F مجموع نیروهای روی جسم باشد، به کمک قانون دوم نیوتن =Δ=Δ·. با این وجود =/ جایی که V سرعت جسم است و Δ≈vΔ جایی که Δ زمان مورد نیاز برای حرکت جسم از طریق مسافت Δ است. زمانی مقدار تقریبی واقعی و قطعی می‌شود که Δ و Δ خیلی کوچک شوند. برای نتیجه‌گیری همه اینها را کنار هم بگذارید

{\displaystyle W_{total}=m{\frac {dv}{dt}}v\Delta t=\Delta t{\frac {d}{dt}}{\frac {mv^{2}}{2}}}

کمیت ۲/۲ را Kinetic energy یا K یا انرژی جنبشی می‌گویند. آن میزان کار ذخیره شده همانند حرکت است پس ما می‌توانیم بگوییم:

{\displaystyle W_{total}={\frac {dK}{dt}}\Delta t=\Delta K}

زمانیکه F تنها نیرو است مجموع کار روی جسم، تغییرات انرژی جنبشی جسم را برابر می‌کند. موارد مخصوص دیگر زمانی اتفاق می‌افتد که نیرو فقط به موقعیت بستگی دارد اما لازم نیست که مجموع نیرو روی جسم انجام شود. در این مورد ما می‌توانیم یک تعریف عملی داشته باشیم

{\displaystyle V(x)=-\int ^{x}F(s)\,ds}

و کار انجام شده به وسیله نیرو در حرکت کردن از ۱ به ۲، (۱)-(۲) است. سرعت و کندی حرکت جسم اهمیت ندارد.

اگر نیرو شبیه این است به آن محافظه کار conservative گفته می‌شود و به V انرژی پتانسیل (نهانی) گفته می‌شود.

{\displaystyle F=-{\frac {dV}{dx}}}

نماد منفی در این معادلات صرفاً قراردادی است. اگر یک نیرو پتانسیل است ما می‌توانیم کار انجام شده توسط آن را همانند

{\displaystyle W=-{\frac {dV}{dx}}\Delta x=-\Delta V}

جایی که تغییر در انرژی پتانسیل جسم با نیروی مفید پیوسته شود بنویسیم.

واحدها[ویرایش]

در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها یا SI واحد کار ژول (J) است؛ یک ژول، کار نیرویی برابر یک نیوتن در جابجایی یک متر است. این تعریف براساس تعریف سعدی کارنو در سال ۱۸۲۴ با عنوان بیان شده‌است؛ که خود برآمده از این واقعیت است که در گذشته از انرژی بخار برای جابجایی بارهای سنگین استفاده می‌شده‌است. برای واحد اندازه‌گیری کار گاهی از نیوتن متر (N.m) نیز استفاده می‌کنند البته واحد اندازه‌گیری گشتاور نیز نیوتن متر است در نتیجه برای نشان دادن تفاوت بین کار و انرژی با گشتاور، برای گشتاور بیشتر از نیوتن متر استفاده می‌شود.

منبع : fa.wikipedia.org

واحد کار و رابطه کار

واحد كار ژول می باشد و یک ژول معادل است با: وقتی نیروی یك نیوتنی جسمی را یك متر جابه جا كند. ...

واحد كار ژول می باشد و یک ژول معادل است با: وقتی نیروی یك نیوتنی جسمی را یك متر جابه جا كند. ...

بازدید : 24545

زمان تقریبی مطالعه : 1 دقیقه

تاریخ : چهارشنبه 1389/06/24

‏واحد كار و رابطه کار

‏واحد كار و رابطه کار واحد کار

مقدار كار از چه رابطه ای بدست می آید؟برای پاسخ به این سوال در اینجا کلیک کنید و به فیلم توجه كنید.

اندازه كار (w) بستگی دارد به:

١-نیروی وارد شده (F ) (بر حسب نیوتن اندازه‏گیری می‏شود.)

٢-جابجایی در راستای نیرو (d) (برحسب متر اندازه‏گیری می‏شود)

W=F*d

موارد زیر مقدار حدودی ژول را بهتر به شما نشان می‏دهد.

وقتی شما دری را می‏بندید(حدوداٌ) j ٥ كار انجام می‏دهید.

وقتی توپی را پرتاب می‏كنید(حدوداٌ) j ٢٠ كار انجام می‏دهید.

وقتی یك متر از كوه بالا می‏روید(حدوداٌ)  j ١٠٠٠ كار انجام می‏دهید.

وقتی كامیونی را یك متر  بلند می‏كنید(حدوداٌ) j ١،٠٠٠،٠٠٠ كار انجام می‏دهید.

شكل روبه رو به صورت نمایشی مقدار صد هزار ژول انرژی را به شما نشان می دهد. (هر كدام از موارد روبرو  معادل صد هزار ژول انرژی دارند.)

( یك قاشق نفت! یك شكلات ‌،یك قاشق شكر، دو برش سیب زمینی، ده باطری ،یك فنجان چای و یا یک ماشین کوچک با سرعت ٤٥  کیلو متر بر ساعت )

‏رابطه کار

اكنون می خواهیم مفهوم كار را از دیدگاه عمیقتری بررسی كنیم  حالا در اینجا کلیک کنید و به فیلم  توجه كنید.

اگر نیروی F بار استای جابجایی زاویه  بسازد و نیروی F بتواند جسم را به مقدار d جابجا كند آنگاه كار انجام شده برابر است با:

اگر نیرو بر جابجایی عمود باشد كاری صورت نمی‏گیرد.

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی

مطالب مــــــرتبط

منبع : article.tebyan.net

رفع اشکال و مشاوره تحصیلی

سامانه پرسش و پاسخ رفع اشکال درسی و مشاوره تحصیلی پاسخ معلمان و دانش‌آموزان به پرسش‌ها اشتراک تجربیات آموزشی دبیران مشاوره تحصیلی رایگان

امنیت چیست؟ کار دارم خیلی مهمه

آمادگی دفاعی نهم دوره اول متوسطه

سلام ببخشید یکی که کامل از کامپیوتر میفهمه بیاد لطفا. من کامپیوتدم یه مشکلی داره.

Hj Nk    پاسخ ها : 0       ثبت شده در 3 دقیقه قبل

مشاهده جزئیات

کامران درست در وسط یک صف قرار دارد - اگر از اول صف نفر 727 باشد --- تعداد نفرات در صف ؟

ریاضی ششم دبستان

کامران درست در وسط یک صف ایستاده است +--- اگر از اول صف نفر 727 باشد --- چند نفر در این صف هستند ؟ 1 ...

Fereshteh Abasy    پاسخ ها : 1       ثبت شده در 3 دقیقه قبل

مشاهده جزئیات

سوال علوم از فصل 5 حس و حرکت

علوم تجربی هشتم دوره اول متوسطه

بزرگترین زرد پی بدن چیه و از کجا شروع میشه

S h i v a    پاسخ ها : 0       ثبت شده در 2 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

اختلاف دو عدد اول 165است. مجموع دو عدد کدام است

ریاضی نهم دوره اول متوسطه

دو عدد چیست؟ 1) 179 2) 177 3)169 4)167

غزل کمالی شهری    پاسخ ها : 1       ثبت شده در 4 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

ترسیم با رایانه چگونه است؟؟(آزمون)

کار و فناوری نهم دوره اول متوسطه

وای بچه ها یکشنبه جواب *آزمون تیزهوشان* میاد داره قلبم میاد تو دهنم از استرس ترسیم با رایانه

Moon Light    پاسخ ها : 1       ثبت شده در 11 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

فرق بین هوازدگی فیزیکی و شیمیایی ؟

علوم تجربی هشتم دوره اول متوسطه

با مثال ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

Sobhan یادگاری    پاسخ ها : 1       ثبت شده در 12 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

امکان سیناپس بین دو نورون حرکتی وجود داره؟!

زیست شناسی (2) یازدهم دوره دوم متوسطه- نظری

داخل یه منبع دیدم که نوشته بود هیچ وقت امکان سیناپس بین دو نورون حرکتی نیست! ممکنه آیا؟!

محمد عزیزی    پاسخ ها : 1       ثبت شده در 13 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

1آیا عصب دارای جسم سلولی هست؟! 2تعریف دقیق عصب چیست؟

زیست شناسی (2) یازدهم دوره دوم متوسطه- نظری

سلام دوستان:) یه جا خوندم گفته بود 1) عصب فاقد جسم سلولی سلول عصبی می باشد! 2)مگ عصب مجموع دندریت ...

محمد عزیزی    پاسخ ها : 1       ثبت شده در 13 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

کدام مورد برای تشکیل غار های آهکی درست است؟

علوم تجربی نهم دوره اول متوسطه

1_اثر آب کربن دی اکسید دار بر کلسیم کربنات و تشکیل کلسیم بی کربنات 2_اثر اب های زیرزمینی اسیدی بر س ...

مائده مرادزهی    پاسخ ها : 2       ثبت شده در 14 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

حباب های بوجود آمده در کدام مورد نشان دهنده یک تغییر شیمیایی هست؟

علوم تجربی نهم دوره اول متوسطه

1_فرو کردن میله آلمینیومی داغ در آب 2_فرو کردن یک بطری نوشابه خالی داخل آب 3_تکان دادن یک بطری نوش ...

مائده مرادزهی    پاسخ ها : 0       ثبت شده در 14 ساعت قبل

مشاهده جزئیات

منبع : gama.ir