ኢዮብ ሀ - scalar አካላዊ መጠንበሰውነት ላይ በሚሠራው የኃይል ሞጁል ምርት የሚለካው በዚህ ኃይል ተጽዕኖ ውስጥ የሚፈናቀለው ሞጁል እና በኃይል እና በመለቀቅ መካከል ባለው አንግል መካከል ያለው አንግል።

የሰውነት እንቅስቃሴ ሞጁል ፣ በኃይል ተጽዕኖ ፣

በኃይል የተከናወነው ሥራ

በመጥረቢያ ውስጥ በግራፎች ላይ ኤፍ-ኤስ(ምስል 1) የኃይል ሥራ በግራፉ የተገደበ የሥዕሉ ስፋት ፣ የመፈናቀሉ ዘንግ እና ቀጥታ መስመሮች ከኃይል ዘንግ ጋር በቁጥር እኩል ነው።

ብዙ ኃይሎች በሰውነት ላይ የሚሠሩ ከሆነ ፣ ከዚያ በስራው ቀመር ውስጥ ኤፍ- ይህ የእነዚህ ሁሉ ኃይሎች ውጤት አይደለም ፣ ግን በትክክል ሥራውን የሚያከናውነው ኃይል። ሎኮሞቲቭ መኪናዎችን የሚጎትት ከሆነ ይህ ሃይል የሎኮሞቲቭ መጎተቻ ሃይል ነው፡ አንድ አካል በገመድ ላይ ከተነሳ ይህ ሃይል የገመድ የውጥረት ሃይል ነው። የችግር መግለጫው የእነዚህን ልዩ ኃይሎች ሥራ የሚመለከት ከሆነ ይህ ሁለቱም የስበት ኃይል እና የግጭት ኃይል ሊሆን ይችላል።

ምሳሌ 1. በኃይል ተጽእኖ 2 ኪሎ ግራም የሚመዝነው አካል ኤፍወደ ላይ ያዘመመበት አውሮፕላን በርቀት ያንቀሳቅሳል የሰውነቱ ርቀት ከምድር ገጽ የሚጨምር በ .

ቬክተርን አስገድድ ኤፍወደ ያዘነበለው አውሮፕላን ትይዩ ተመርቷል ፣ የኃይል ሞጁሎች ኤፍከ 30 N ጋር እኩል ነው. በዚህ እንቅስቃሴ ወቅት ከጠመዝማዛው አውሮፕላን ጋር በተገናኘው የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ በኃይል ምን ሥራ ተከናውኗል. ኤፍ? የነጻውን የውድቀት ማጣደፍ እኩል የሆነ የግጭት መጠን ይውሰዱ

መፍትሄ፡ የአንድ ሃይል ስራ የኃይሉ ቬክተር scalar ምርት እና የሰውነት ማፈናቀል ቬክተር ተብሎ ይገለጻል። ስለዚህ, ጥንካሬው ኤፍአካልን ወደ ላይ ያዘነበለ አውሮፕላን ሲያነሳ ሥራ አከናውኗል።

በችግር መግለጫ ውስጥ ከሆነ እያወራን ያለነውስለማንኛውም ዘዴ የአፈፃፀም (ቅልጥፍና) ጥምርታ ፣ ምን ዓይነት ሥራ እንደሚሰራ እና ምን ዓይነት ሥራ እንደሚውል ማሰብ ያስፈልግዎታል ።

የሜካኒዝም ቅልጥፍና ምክንያት (ቅልጥፍና) ηበሂደት የተሰራውን ጠቃሚ ስራ ጥምርታ ወደ ወጪው ስራ ሁሉ ይጠሩታል።

ጠቃሚ ሥራ መሠራት ያለበት ነው, እና ወጪ የተደረገው ሥራ በትክክል መሠራት ያለበት ነው.

ምሳሌ 2. የጅምላ m አካል ወደ ቁመት ከፍ እንዲል ያድርጉ ሸ, ወደ ዘንበል ባለ ረዥም አውሮፕላን በማንቀሳቀስ ኤልበመጎተት ተጽእኖ ስር ኤፍ ግፊት. በዚህ ሁኔታ, ጠቃሚ ስራው ከመሬት ስበት እና ከማንሳት ቁመት ጋር እኩል ነው.

እና የወጪው ሥራ ከተጎታች ኃይል ምርት እና ከተጣመረው አውሮፕላን ርዝመት ጋር እኩል ይሆናል-

ይህ ማለት ያዘመመበት አውሮፕላን ቅልጥፍና ነው፡-

አስተያየትየማንኛውም ዘዴ ቅልጥፍና ከ 100% በላይ ሊሆን አይችልም - የሜካኒክስ ወርቃማ ህግ.

ኃይል N (ደብሊው) የሥራ ፍጥነት መለኪያ ነው. ኃይል ከተጠናቀቀበት ጊዜ ጋር ከሥራው ጥምርታ ጋር እኩል ነው።

ኃይል scalar መጠን ነው.

ሰውነቱ ወጥ በሆነ መንገድ የሚንቀሳቀስ ከሆነ፡-

የአንድ ወጥ እንቅስቃሴ ፍጥነት የት አለ.

በኤሌክትሪክ ወይም ኤሌክትሮኒክ ወረዳሁለት አይነት ንጥረ ነገሮች አሉ፡- ተገብሮ እና ንቁ። ገባሪው አካል ለወረዳው ኃይል - ባትሪ, ጀነሬተር ያለማቋረጥ ማቅረብ ይችላል. ተገብሮ ንጥረ ነገሮች - resistors, capacitors, ኢንደክተሮች, ኃይል ብቻ ይበላሉ.

የአሁኑ ምንጭ ምንድን ነው

የአሁኑ ምንጭ አንድ ወረዳን ያለማቋረጥ በኤሌክትሪክ የሚያቀርብ መሳሪያ ነው። ቀጥተኛ ወቅታዊ እና ተለዋጭ ጅረት ምንጭ ሊሆን ይችላል. ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ ባትሪዎች- እነዚህ ቀጥተኛ ወቅታዊ ምንጮች ናቸው, እና የኤሌክትሪክ መውጫው ተለዋጭ ጅረት ነው.

አንዱ በጣም አስደሳች ባህሪያትየአቅርቦት ምንጮች– ከኤሌክትሪክ ውጭ ያለውን ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል የመቀየር ችሎታ አላቸው፣ ለምሳሌ፡-

• በባትሪ ውስጥ ኬሚካል;
• በጄነሬተሮች ውስጥ ሜካኒካል;
• የፀሐይ ኃይል ወዘተ.

የኤሌክትሪክ ምንጮች በሚከተሉት ተከፍለዋል:

1. ገለልተኛ;
2. ጥገኛ (ቁጥጥር), ውፅዓት በቮልቴጅ ወይም በወረዳው ውስጥ ሌላ ቦታ ላይ ይወሰናል, ይህም ቋሚ ወይም በጊዜ ሊለያይ ይችላል. ለኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች እንደ ተመጣጣኝ የኃይል አቅርቦቶች ጥቅም ላይ ይውላል.

ስለ ወረዳ ህጎች እና ትንታኔዎች በሚናገሩበት ጊዜ የኤሌክትሪክ ኃይል አቅርቦቶች ብዙውን ጊዜ እንደ ጥሩ ተደርገው ይወሰዳሉ ፣ ማለትም ፣ በንድፈ-ሀሳብ ፣ ያለ ኪሳራ ማለቂያ የሌለውን የኃይል መጠን ማቅረብ ይችላሉ ፣ ግን ቀጥ ያለ መስመር የሚወክሉ ባህሪዎች አሏቸው። ይሁን እንጂ በእውነተኛ ወይም በተግባራዊ ምንጮች ውስጥ በውጤታቸው ላይ ተጽእኖ የሚያሳድር ውስጣዊ ተቃውሞ ሁልጊዜም አለ.

አስፈላጊ! SPs በትይዩ ሊገናኙ የሚችሉት ተመሳሳይ የቮልቴጅ ዋጋ ካላቸው ብቻ ነው. ተከታታይ ግንኙነቱ የውጤት ቮልቴጅ ላይ ተጽዕኖ ይኖረዋል.

የኃይል አቅርቦቱ ውስጣዊ ተቃውሞ ከወረዳው ጋር በተከታታይ እንደተገናኘ ይወክላል.

የአሁኑ ምንጭ ኃይል እና ውስጣዊ ተቃውሞ

ባትሪው emf E እና የውስጥ መከላከያ R ያለው እና የአሁኑን I ን ወደ ውጫዊ ተከላካይ R የሚያቀርብበትን ቀላል ዑደት እናስብ። የውጭ መከላከያው ማንኛውም ንቁ ጭነት ሊሆን ይችላል። የወረዳው ዋና ዓላማ ኃይልን ከባትሪው ወደ ጭነቱ ማዛወር ሲሆን ይህም ጠቃሚ ነገርን ለምሳሌ ክፍል ማብራት ነው።

በተቃውሞ ላይ ጠቃሚ የኃይል ጥገኛን ማግኘት ይችላሉ-

1. የወረዳው ተመጣጣኝ ተቃውሞ R + r ነው (የጭነት መከላከያው በተከታታይ ከውጭ ጭነት ጋር የተገናኘ ስለሆነ);
2. በወረዳው ውስጥ ያለው የአሁኑ ፍሰት የሚወሰነው በሚከተለው መግለጫ ነው-

1. EMF የውጤት ኃይል፡-

ሪች = ኢ x I = ኢ²/(R + r);

1. በውስጥ ባትሪ መቋቋም ላይ እንደ ሙቀት የሚጠፋ ሃይል፡-

Pr = I² x r = E² x r/(R + r)²;

1. ወደ ጭነት የሚተላለፍ ኃይል;

P(R) = I² x R = E² x R/(R + r)²;

1. ሪች = Pr + P(R)

ስለዚህም የባትሪው የውጤት ሃይል በከፊል በውስጥ መከላከያው በሙቀት መበታተን ምክንያት ወዲያውኑ ይጠፋል።

አሁን የ P (R) ጥገኝነት በ R ላይ ማቀድ እና በየትኛው ጭነት ጠቃሚ ኃይል ከፍተኛውን ዋጋ እንደሚወስድ ማወቅ ይችላሉ. ለጽንፈኛ ተግባር ሲተነተን፣ R ሲጨምር P(R) R እኩል እስካልሆነ ድረስ በነጠላነት ይጨምራል። በዚህ ጊዜ, ጠቃሚው ኃይል ከፍተኛ ይሆናል, እና ከዚያ በኋላ በ R ተጨማሪ ጭማሪ monotonically መቀነስ ይጀምራል.

P(R) ከፍተኛ = E²/4r፣ R = r ሲሆን በዚህ ሁኔታ, I = E / 2r.

አስፈላጊ!ይህ በኤሌክትሪክ ምህንድስና ውስጥ በጣም ጠቃሚ ውጤት ነው. በኃይል ምንጭ እና በውጫዊ ጭነት መካከል ያለው የኃይል ሽግግር በጣም ውጤታማ የሚሆነው የጭነት መከላከያው አሁን ካለው ምንጭ ውስጣዊ ተቃውሞ ጋር ሲመሳሰል ነው.

የጭነት መከላከያው በጣም ከፍተኛ ከሆነ, በወረዳው ውስጥ የሚፈሰው ጅረት አነስተኛ ነው ኃይልን ወደ ጭነቱ በሚያስደንቅ ፍጥነት ለማስተላለፍ. የጭነት መከላከያው በጣም ዝቅተኛ ከሆነ, አብዛኛው የውጤት ኃይል በራሱ በኃይል አቅርቦት ውስጥ እንደ ሙቀት ይከፈላል.

ይህ ሁኔታ ማስተባበር ይባላል. የሚዛመደው የምንጭ እክል እና ውጫዊ ጭነት አንዱ ምሳሌ የድምጽ ማጉያ እና ድምጽ ማጉያ ነው። የማጉያውን የውጤት እክል Zout ከ 4 እስከ 8 ohms ተቀናብሯል፣ የተናጋሪው ስም ግብዓት ኢምፔዳንስ ዚን ደግሞ 8 ohms ብቻ ነው። ከዚያም የ 8 ኦኤም ድምጽ ማጉያ ከአምፕሊፋየር ውፅዓት ጋር ከተገናኘ, ድምጽ ማጉያውን እንደ 8 ohm ጭነት ያያል. ሁለት 8 ኦኤም ድምጽ ማጉያዎችን በትይዩ ማገናኘት አንድ ባለ 4 ኦኤም ድምጽ ማጉያ ከመንዳት ጋር እኩል ነው፣ እና ሁለቱም አወቃቀሮች በአጉሊው የውጤት ባህሪ ውስጥ ናቸው።

የአሁኑ ምንጭ ውጤታማነት

ሥራ ሲሠራ የኤሌክትሪክ ንዝረትየኃይል ለውጦች ይከሰታሉ. ምንጩ የሚሠራው ሙሉ ሥራ በጠቅላላው የኤሌክትሪክ ዑደት ውስጥ ወደ የኃይል ለውጦች ይሄዳል, እና ጠቃሚው ሥራ ከኃይል ምንጭ ጋር በተገናኘው ወረዳ ውስጥ ብቻ ነው.

የሥራውን ፍጥነት በሚወስነው በጣም አስፈላጊ አመላካች መሠረት የአሁኑን ምንጭ ውጤታማነት የቁጥር ግምገማ ይከናወናል ፣ – ኃይል፡-

ሁሉም የአይፒው የውጤት ኃይል በሃይል ተጠቃሚው አይጠቀምም. በምንጩ የቀረበው የኃይል ፍጆታ እና የኃይል ሬሾ የውጤታማነት ቀመር ነው፡-

η = ጠቃሚ ኃይል / የውጤት ኃይል = Ppol./Pout.

አስፈላጊ!ከፒፖል ጀምሮ. በማንኛውም ሁኔታ ከPout ባነሰ፣ η ከ 1 መብለጥ አይችልም።

ይህ ቀመር የስልጣን መግለጫዎችን በመተካት ሊቀየር ይችላል፡-

1. የምንጭ የውጤት ኃይል፡-

ሪች = I x E = I² x (R + r) x t;

1. የኃይል ፍጆታ;

አርፖል = I x U = I² x R x t;

1. ቅንጅት፡

η = Ppol./Pout. = (I² x R x t)/(I² x (R + r) x t) = R/(R + r)።

ያም ማለት የአሁኑ ምንጭ ቅልጥፍና የሚወሰነው በተቃውሞዎች ጥምርታ ነው-ውስጣዊ እና ጭነት.

ብዙውን ጊዜ የውጤታማነት አመልካች እንደ መቶኛ ጥቅም ላይ ይውላል. ከዚያ ቀመሩ ቅጹን ይወስዳል-

η = R/(R + r) x 100%.

ከተገኘው አገላለጽ መረዳት እንደሚቻለው የማዛመጃው ሁኔታ ከተሟላ (R = r) η = (R/2 x R) x 100% = 50% ነው. የተላለፈው ኃይል በጣም ውጤታማ በሚሆንበት ጊዜ የኃይል አቅርቦቱ ውጤታማነት 50% ብቻ ነው.

ይህንን ጥምርታ በመጠቀም የተለያዩ የግለሰብ ሥራ ፈጣሪዎች እና የኤሌክትሪክ ተጠቃሚዎች ውጤታማነት ይገመገማል።

የውጤታማነት እሴቶች ምሳሌዎች፡-

• ጋዝ ተርባይን - 40%;
• የፀሐይ ባትሪ - 15-20%;
• ሊቲየም-አዮን ባትሪ - 89-90%;
• የኤሌክትሪክ ማሞቂያ - ወደ 100% ገደማ;
• የሚያቃጥል መብራት - 5-10%;
• የ LED መብራት - 5-50%;
• የማቀዝቀዣ ክፍሎች - 20-50%.

ጠቃሚ ኃይል አመልካቾች እንደ ሥራው ዓይነት ለተለያዩ ሸማቾች ይሰላሉ.

ቪዲዮ

በእውነቱ, በማንኛውም መሳሪያ እርዳታ የሚሰራው ስራ ሁል ጊዜ የበለጠ ጠቃሚ ስራ ነው, ምክንያቱም የስራው ክፍል የሚከናወነው በመሳሪያው ውስጥ በሚሰሩ ግጭቶች እና በተናጥል ክፍሎቹ ላይ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ነው. ስለዚህ, ተንቀሳቃሽ ብሎክን በመጠቀም, ያከናውናሉ ተጨማሪ ሥራ, ማገጃውን እራሱ እና ገመዱን በማንሳት እና በማገጃው ውስጥ ያሉትን የግጭት ኃይሎች በማሸነፍ.

የሚከተለውን ማስታወሻ እናስተዋውቅ፡ ጠቃሚ ስራ በ$A_p$፣ አጠቃላይ ስራ በ$A_(poln)$ ይገለጻል። በዚህ ሁኔታ ውስጥ እኛ አለን:

ፍቺ

የውጤታማነት ሁኔታ (ቅልጥፍና)ሥራን ለማጠናቀቅ ጠቃሚ ሥራ ጥምርታ ይባላል. ውጤታማነቱን በ$\eta $ ፊደል እንጥቀስ፣ በመቀጠል፡-

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\\ግራ(2\ቀኝ)\]

ብዙውን ጊዜ ውጤታማነቱ እንደ መቶኛ ይገለጻል ፣ ከዚያ ትርጉሙ ቀመር ነው-

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\\ግራ(2\ቀኝ)\]

ዘዴዎችን በሚፈጥሩበት ጊዜ, ውጤታማነታቸውን ለመጨመር ይሞክራሉ, ነገር ግን ስልቶች ከቅልጥፍና ጋር ከአንድ ጋር እኩል ነው።(እና እንዲያውም የበለጠ ከአንድ በላይ) አልተገኘም.

እና ስለዚህ ቅልጥፍና ማለት ጠቃሚ ስራ ከተመረተው ስራ ሁሉ የሚይዘውን መጠን የሚያሳይ አካላዊ መጠን ነው። ቅልጥፍናን በመጠቀም ኃይልን የሚቀይር ወይም የሚያስተላልፍ እና ሥራን የሚያከናውን መሳሪያ (ሜካኒዝም, ስርዓት) ውጤታማነት ይገመገማል.

የአሰራር ዘዴዎችን ውጤታማነት ለመጨመር በመጥረቢያዎቻቸው እና በጅምላዎቻቸው ላይ ግጭትን ለመቀነስ መሞከር ይችላሉ. ውዝግብ ችላ ሊባል የሚችል ከሆነ ፣ የስልቱ ብዛት ከጅምላ በጣም ያነሰ ነው ፣ ለምሳሌ ፣ ስልቱን ከሚያነሳው ጭነት ፣ ከዚያ ቅልጥፍናው ከአንድነት ትንሽ ያነሰ ነው። ከዚያ የተከናወነው ሥራ በግምት ከጠቃሚው ሥራ ጋር እኩል ነው-

የሜካኒክስ ወርቃማው ህግ

በሥራ ቦታ ማሸነፍ ቀላል ዘዴን በመጠቀም ሊከናወን እንደማይችል መታወስ አለበት.

እያንዳንዱን ሥራ በቀመር (3) እንግለጽ እንደ ተጓዳኝ ኃይል ውጤት እና በዚህ ኃይል ተጽዕኖ የተጓዘው መንገድ ፣ ከዚያ ቀመር (3) ወደ ቅጹ እንለውጣለን

አገላለጽ (4) ቀላል ዘዴን በመጠቀም በጉዞ ላይ የምናጣውን ያህል ጥንካሬ እንደምናገኝ ያሳያል። ይህ ህግ የመካኒኮች "ወርቃማ ህግ" ተብሎ ይጠራል. ይህ ደንብ የተቀረፀው በ ጥንታዊ ግሪክየአሌክሳንድርያ ሄሮን።

ይህ ደንብ የግጭት ኃይሎችን የማሸነፍ ስራን ከግምት ውስጥ አያስገባም ፣ ስለሆነም ግምታዊ ነው።

የኃይል ማስተላለፊያ ውጤታማነት

ቅልጥፍና የጠቃሚ ስራ ጥምርታ እና በአፈፃፀሙ ላይ ከሚወጣው የኃይል መጠን ጋር ሊገለፅ ይችላል ($Q$):

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\cdot 100\%\\ ግራ(5\ቀኝ)\]

የሙቀት ሞተርን ውጤታማነት ለማስላት የሚከተለውን ቀመር ይጠቀሙ።

\[\eta =\frac(Q_n-Q_(ch))(Q_n)\ግራ(6\ቀኝ)፣\]

የት $ Q_n $ ከማሞቂያው የተቀበለው የሙቀት መጠን; $Q_(ch)$ - ወደ ማቀዝቀዣው የሚተላለፈው የሙቀት መጠን.

በካርኖት ዑደት መሰረት የሚሰራው ተስማሚ የሙቀት ሞተር ውጤታማነት ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው።

\[\eta =\frac(T_n-T_(ch))(T_n)\ግራ(7\ቀኝ)፣\]

የት $ T_n $ ማሞቂያው ሙቀት ነው; $T_(ch)$ - የማቀዝቀዣ ሙቀት።

የውጤታማነት ችግሮች ምሳሌዎች

ምሳሌ 1

የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ።የክሬን ሞተር የ$N$ ኃይል አለው። ከ$\ ዴልታ ቲ$ ጋር እኩል በሆነ የጊዜ ክፍተት፣ የጅምላ $m$ን ወደ ከፍታ $ h$ አነሳ። የክሬን ቅልጥፍና ምንድን ነው?\textit()

መፍትሄ።በችግሩ ውስጥ ያለው ጠቃሚ ስራ አካልን ወደ ከፍታ $ h$ የጅምላ ጭነት $m$ ከማንሳት ስራ ጋር እኩል ነው, ይህ የስበት ኃይልን የማሸነፍ ስራ ነው. እኩል ነው፡-

የኃይል ፍቺን በመጠቀም ጭነት በሚነሳበት ጊዜ የተከናወነውን አጠቃላይ ሥራ እናገኛለን-

እሱን ለማግኘት የውጤታማነትን ትርጉም እንጠቀም፡-

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\ግራ(1.3\ቀኝ)\]

አገላለጾችን (1.1) እና (1.2) በመጠቀም ቀመር (1.3) እንለውጣለን።

\[\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%\%

መልስ።$\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%$

ምሳሌ 2

የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ። ተስማሚ ጋዝየካርኖት ዑደትን ያከናውናል, እና የዑደቱ ውጤታማነት $\eta $ ነው. በቋሚ የሙቀት መጠን ውስጥ በጋዝ መጭመቂያ ዑደት ውስጥ የሚሠራው ሥራ ምንድን ነው? በማስፋፊያ ጊዜ በጋዝ የሚሠራው ሥራ $ A_0 $ ነው

መፍትሄ።የዑደቱን ውጤታማነት እንደሚከተለው እንገልፃለን-

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\ግራ(2.1\ቀኝ)\]

የካርኖት ዑደትን እናስብ እና በየትኞቹ ሂደቶች ውስጥ ሙቀት እንደሚሰጥ እንወስን (ይህ $Q$ ይሆናል)።

የካርኖት ዑደት ሁለት isotherms እና ሁለት adiabats ያቀፈ በመሆኑ ወዲያውኑ በ adiabatic ሂደቶች (ሂደቶች 2-3 እና 4-1) ምንም የሙቀት ማስተላለፊያ የለም ማለት እንችላለን. በ isothermal ሂደት 1-2, ሙቀት (ምስል 1 $ Q_1 $) ይቀርባል, በአይኦተርማል ሂደት ውስጥ 3-4 ሙቀት ይወገዳል ($ Q_2 $). በአገላለጽ (2.1) $Q=Q_1$ ሆኖ ተገኝቷል። በአይኦተርማል ሂደት ውስጥ ለስርዓቱ የሚሰጠው የሙቀት መጠን (የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ) ሙሉ በሙሉ በጋዝ ሥራ ላይ እንደሚውል እናውቃለን።

ጋዝ ጠቃሚ ስራዎችን ያከናውናል, ይህም ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው.

በ isothermal ሂደት 3-4 ውስጥ የሚወጣው የሙቀት መጠን ከጨመቁ ሥራ ጋር እኩል ነው (ሥራው አሉታዊ ነው) (ከ T = const, ከዚያም $ Q_2 = - A_ (34) $). በውጤቱም እኛ አለን።

ውጤቱን ከግምት ውስጥ በማስገባት ቀመር (2.1) እንለውጥ (2.2) - (2.4):

\[\eta =\frac(A_(12)+A_(34))(A_(12))\to A_(12)\eta =A_(12)+A_(34)\to A_(34)=( \eta -1) A_(12)\ግራ(2.4\ቀኝ)\]

በሁኔታ $A_(12)=A_0፣ \ $ በመጨረሻ የሚከተሉትን እናገኛለን፡-

መልስ።$A_(34)=\ግራ(\eta -1\ቀኝ)A_0$

1.15.1. በመንገዱ ቀጥተኛ ክፍል ላይ የኃይል ሥራ።

1.15.2. በተጠማዘዘ መንገድ ላይ ተለዋጭ ኃይል ሥራ። ግራፊክ ምስልሥራ ።

1.15.3. የውጤት ስራ ቲዎሪ.

1.15.4. ኃይል. ቅልጥፍና.

1.15.5. የተተገበረው ኃይል ሥራ እና ኃይል ጠንካራ አካል, በቋሚ ዘንግ ዙሪያ መዞር.

1.15.1. ነጥቡ ይሁን ኤምበመጠን እና በአቅጣጫው የማያቋርጥ ኃይል የሚተገበርበት አካል , ከቦታው በቀጥታ ይንቀሳቀሳል ኤምወደ አቀማመጥ ኤም"(ምስል 1.15.1.), እና በሃይል እና በእንቅስቃሴው አቅጣጫ መካከል ያለው አንግል እኩል ነው, እና ነጥቡ የሚያልፍበት መንገድ እኩል ነው. ኤስ.

ጥንካሬ በሁለት ክፍሎች ሊበላሽ ይችላል-መደበኛ ሥራን የማይሰራ, እና ሞጁሉስ ታንጀንት .

ሁለተኛው አካል ብቻ ሥራውን ስለሚያከናውን, በኃይል የሚሠራው ሥራ ነው እኩል ይሆናል

የትግበራ ነጥቡን በመስመራዊ እንቅስቃሴ ወቅት በቋሚ ኃይል የሚሠራው ሥራ በተተገበረው መንገድ በተጓዘው መንገድ ርዝመት እና በኃይል አቅጣጫ መካከል ካለው ኃይል ጋር ካለው ኃይል ሞጁል ምርት ጋር እኩል ነው። ኃይል እና የመተግበሪያው ነጥብ የመንቀሳቀስ አቅጣጫ.

የአንድ ኃይል ሥራ scalar መጠን ነው ፣ ማለትም ፣ ሙሉ በሙሉ የሚወሰነው በእሱ ነው። የቁጥር እሴትእና የተለመዱ.

ከ ቀመር (1.15.1.) ግልጽ ነው

1) ከሆነ ፣ ከዚያ (አቅጣጫቸው የሆነባቸው ኃይሎች ሹል ጥግከትግበራቸው ነጥብ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር, አወንታዊ ስራዎችን ያከናውኑ;

2) ከሆነ ፣ ከዚያ (አቅጣጫቸው ከትግበራቸው የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር ግልጽ ያልሆነ አንግል የሚያደርግ ኃይሎች አሉታዊ ሥራ ይሰራሉ)።

3) ከሆነ ወይም ፣ ከዚያ።

በእያንዳንዱ የሥራ ክፍል ዓለም አቀፍ ሥርዓትአሃዶች (SI), በ 1 N ኃይል የሚሠራው አካል በ 1 ሜትር ርቀት ላይ ወደ ሃይል አቅጣጫ ሲያንቀሳቅስ ይወሰዳል. ይህ ክፍል ጁል (በአህጽሮት ጄ) ይባላል።

በሜካኒክስ ውስጥ የተቋቋመው የሥራ ጽንሰ-ሐሳብ (አንዳንድ ጊዜ ሜካኒካል ሥራ ተብሎ የሚጠራው) ከዕለት ተዕለት ልምድ ተነስቷል. ይሁን እንጂ ሁልጊዜ ከፊዚዮሎጂ አንጻር እንደ ሥራ ከተረዳው ጋር እንደማይጣጣም ልብ ሊባል ይገባል. ስለዚህ አንድ ሰው እንቅስቃሴ አልባ በተዘረጋ እጆች ላይ ከባድ ሸክም የሚይዝ ምንም አይነት ተግባር እንደማይሰራ ግልጽ ነው። ሜካኒካል ሥራ(S = 0), ከፊዚዮሎጂ አንጻር, በእርግጥ, የተወሰነ መጠን ያለው ስራ ይሰራል (ጭነቱ ትልቅ እና በጣም አስፈላጊ ከሆነ).

1.15.2. በቀደመው አንቀፅ ውስጥ በተቋቋመው ቀጥተኛ መንገድ ላይ የቋሚ ኃይል ሥራን ጽንሰ-ሀሳብ በመጠቀም ፣ በአጠቃላይ ሁኔታ የኃይል ሥራን ወደ ማስላት እንሂድ ።

ማመልከቻው ይጠቁማል ኤምበኃይል መጠን እና አቅጣጫ ተለዋዋጭ ከ AB ወደ ቦታ B ይንቀሳቀሳል , የተወሰነ ኩርባላይን አቅጣጫን ሲገልጹ (ምስል 1.15.2.). መንገዱን እንበጥስ , በአንድ ነጥብ ተላልፏል በጣም ትልቅ ቁጥር n እንደዚህ ያሉ ትናንሽ ክፍሎች, ትልቅ ስህተት ከሌለ, እያንዳንዱ እንደዚህ ያለ ክፍል እንደ rectilinear ሊቆጠር ይችላል, እና በተሰጠው ክፍል ላይ የሚሠራው ኃይል በመጠን እና በአቅጣጫ ቋሚ ነው. በ እንጥቀስ ለእነዚህ የመንገድ ክፍሎች ቋሚ የሆኑ ተለዋዋጭ ኃይል ሞጁሎች እሴቶች , በኩል - የመንገዱን እና የመንገዱን ተጓዳኝ (ቀጥታ) ክፍሎች ርዝመቶች - በተዛማጅ የኃይል አቅጣጫዎች እና በትግበራው ነጥብ ፍጥነት መካከል ያሉ ማዕዘኖች።

በተለዋጭ ሃይል የተሰራ ጠቅላላ ስራ በመጨረሻው መንገድ ላይ AB በሁሉም የግለሰቦች ክፍሎች ላይ ካለው የሥራ ድምር ጋር እኩል ይሆናል ።

ምን እንደሆነ ግልጽ ነው። ትልቅ ቁጥር n ክፍሎች በተለዋዋጭ ኃይል አተገባበር ነጥብ የተጓዘውን መንገድ እናካፍላለን , በተሰጠው መንገድ ላይ ያለው የዚህ ኃይል ሥራ የበለጠ በትክክል ይሰላል. በገደቡ ውስጥ፣ የክፍሎች ቁጥር እጅግ በጣም ትልቅ በሚሆንበት ጊዜ የእያንዳንዳቸው ርዝመት ማለቂያ የሌለው እሴት ይሆናል።

የትግበራ ነጥቡን ማለቂያ በሌለው መፈናቀል ላይ በኃይል የሚሠራው ሥራ ይባላል መሠረታዊ ሥራ.የአንደኛ ደረጃ የጉልበት ሥራን በመጥቀስ እና የመንገዱን ማለቂያ የሌለው ንጥረ ነገር ርዝመት ዲኤስ,ይኖራል

. (1.15.2.)

ከዚያ እስከመጨረሻው ይሰሩ

በመጨረሻው መንገድ ላይ ያለው የተለዋዋጭ ኃይል ሥራ የአንድ የተወሰነ ኃይል የመጀመሪያ ደረጃ ሥራ አካል ጋር እኩል ነው ፣ በኃይል አተገባበር መንገድ ላይ ባለው ለውጥ ወሰን ውስጥ ይሰላል።

አሁን ፣ የዚህ ውስጠ-ቁሳቁል ስሌት በብዙ ጉዳዮች ላይ ጉልህ ችግሮች እንደሚያመጣ ከተገነዘብን ፣ ወደ ቀላል እና ብዙውን ጊዜ በቴክኖሎጂ ውስጥ የተለዋዋጭ ኃይልን ሥራ ለማስላት ወደ ግራፊክ ዘዴ እንሸጋገር።

ነጥቡ ይሁን ኤምበኃይል መጠን እና አቅጣጫ ተለዋዋጭ መተግበር ከቦታው ይንቀሳቀሳል በተመጣጣኝ ርቀቶች በመንገዱ ላይ ወደ ተወስነው ቦታ እና ከአንዳንድ ጅምር ተቆጥሯል ስለ(ምስል 1.15.3.).

አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የማስተባበሪያ ስርዓትን እንውሰድ (ምስል 1.15.3.) እና በተመረጡት ሚዛኖች ላይ እናስቀምጣለን-በ abscissa ዘንግ በኩል የነጥቡ ርቀት ከመነሻው s, እና በ ordinate ዘንግ ላይ የኃይል ትንበያውን ተመጣጣኝ መጠን. ወደ ነጥቡ ፍጥነት አቅጣጫ ኤምአፕሊኬሽኖቹ፣ ማለትም የአንድ የተወሰነ ኃይል የታንጀንት አካል አልጀብራ እሴት .

ከተሰጡት መጋጠሚያዎች ጋር ነጥቦችን ማገናኘት ኤስእና F t ቀጣይነት ያለው ኩርባ, የጥገኛውን ግራፍ እናገኛለን .

በመንገዱ S ላይ ባለው ኃይል የሚሠራው ሥራ በሥዕሉ አካባቢ በተገቢው ሚዛን ላይ ይገለጻል(ምስል 1.15.3.), በ abscissa ዘንግ የተገደበ ፣ ከርቭ እና ከኃይል አተገባበር ነጥብ የመጀመሪያ እና የመጨረሻ ቦታ ጋር የሚዛመድ ሁለት ordinates።

የጉልበት ሥራ ሲሰላ በግራፊክበግራፍ ላይ የተቀረጹበትን መለኪያ ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው ርቀቶች እና የኃይል ሞጁሎች ተጓዳኝ እሴቶች F t.

1.15.3. ቲዎረም. በአንድ የተወሰነ መንገድ ላይ በበርካታ ኃይሎች ውጤት የተሰራው ስራ እኩል ነው አልጀብራ ድምርየአንድ አካል ሥራ በተመሳሳይ መንገድ ላይ ይሠራል-

የት = የኃይል ውጤት ነው.

1.15.4. ኃይልጉልበት በዚህ ኃይል የሚሰራበትን ፍጥነት የሚገልጽ መጠን ነው። በዚህ ቅጽበትጊዜ.

አማካይ ኃይልለተወሰነ ጊዜ ኃይል t በዚህ ጊዜ ውስጥ ከተከናወነው ሥራ እና ከተወሰነ ጊዜ ጋር ካለው የሥራ ጥምርታ ጋር እኩል ነው።

ኃይልአር ኃይል በተወሰነ ጊዜ tላልተወሰነ ጊዜ ላልተወሰነ ጊዜ የአንደኛ ደረጃ ሥራ dA የኃይል ሬሾ ጋር እኩል ነው፣ከአሁኑ t ጀምሮ፣ከዚህ ጊዜ dt እሴት ጋር፡

የ SI የኃይል አሃድ በ 1 ሰከንድ ውስጥ 1 ጁል ሥራ የሚሰራበት ኃይል ነው. ይህ የኃይል አሃድ ዋት (አህጽሮት W) ይባላል።

1 ወ=1 ጄ/ሰ

ፎርሙላ (1.15.4.) ለስልጣን በተወሰነ ቅጽበት ከዚህ ቀደም የተቋቋመውን [ቀመር (1.15.2.)] የአንደኛ ደረጃ ሥራ መግለጫን ከተተካ የተለየ ቅጽ ሊሰጥ ይችላል ።

በአንድ ቅጽበት ውስጥ ያለው ኃይል ኃይል በዚህ ቅጽበት ጊዜ ጋር የሚጎዳኝ የተሰጠ ኃይል ሞጁሎች ምርት ጋር እኩል ነው, በውስጡ ማመልከቻ ነጥብ ያለውን የፍጥነት ሞጁሎች እና አቅጣጫ መካከል ያለውን አንግል ኮሳይን. ኃይል እና የመተግበሪያው ነጥብ ፍጥነት.

ማንኛውም ማሽን በሚሰራበት ጊዜ የሚፈጀው ሃይል ከፊሉ የሚውለው ጠቃሚ ስራ ለመስራት ሳይሆን በማሽኑ በሚሰራበት ጊዜ የሚነሱትን ጎጂ መከላከያዎች በማሸነፍ ነው። ስለዚህ, ለምሳሌ, አንድ lathe የሚበላው ኃይል ጠቃሚ ሥራ በማከናወን ላይ ብቻ አይደለም - ቺፕስ ማስወገድ, ነገር ግን ደግሞ ማሽኖቹን ተንቀሳቃሽ ክፍሎች ውስጥ ሰበቃ ለማሸነፍ እና ከአየር ላይ ያላቸውን እንቅስቃሴ የመቋቋም ላይ.

የማሽኑ ጠቃሚ ሃይል ፒ ፒ ከሚፈጀው ሃይል ጋር ያለው ጥምርታ ወይም ለተመሳሳይ ጊዜ የሚፈጀው ስራ ሁሉ ለተወሰነ ጊዜ ጠቃሚ ስራ ጥምርታ ይባላል። ሜካኒካል ብቃት.

እንደተለመደው የአፈጻጸም ቅንጅት (በቅልጥፍና በአህጽሮት) ከግሪክ ፊደል ጋር በማሳየት (ይህ) እንሆናለን።

ውጤታማነት የማሽን በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ባህሪያት አንዱ ነው, ይህም የሚጠቀምበት ኃይል ምክንያታዊ በሆነ መልኩ ጥቅም ላይ እንደሚውል ያሳያል.

ሙሉ ለሙሉ ጎጂ የሆኑ ተቃውሞዎች ፈጽሞ ሊወገዱ አይችሉም, እና ስለዚህ ቅልጥፍና ሁሌም ከአንድነት ያነሰ ነው።

1.15.5. የሆነ ጊዜ ይሁን ኤምበቋሚ ዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከር ግትር አካል z (ምስል 1.15.4) ፣ ኃይል ይተገበራል . ይህንን ኃይል ወደ ሁለት እርስ በርስ ቀጥ ያሉ ክፍሎች እንከፋፍለው፡- , በአውሮፕላኑ P ውስጥ ተኝቷል ፣ ወደ ዘንግ ቀጥ ያለ ዝየሰውነት መዞር, እና , ከዚህ አውሮፕላን ጋር ቀጥ ያለ፣ ማለትም ከ z ዘንግ ጋር ትይዩ ነው።

በሚሽከረከር አካል ላይ የሚተገበረው ሃይል ፒ ከዚህ ሃይል የማሽከርከር ኃይል ውጤት ጋር እኩል ነው። የማዕዘን ፍጥነትአካላት.

ራስን የመፈተሽ ጥያቄዎች.

1. የአንደኛ ደረጃ የጉልበት ሥራ ምን ይባላል?

2. የአንድ ኃይልን ሥራ በመጨረሻው የመንገድ ክፍል ላይ ይግለጹ።

3. ስለ ሃይሎች የውጤት ስርዓት ስራ ንድፈ ሃሳብ ማዘጋጀት።

4. በቋሚ ሃይል ቬክተር የሚሰራው በመንገዱ ቀጥተኛ ክፍል ላይ እንዴት ይሰላል?

5. የኃይል ኃይልን ይግለጹ.

6. ቅልጥፍና ምን ይባላል?

7. የመዞሪያ ዘንግ ባለው አካል ላይ የሃይል ስራ እና ሃይል እንዴት ይሰላል?

ሃይል በተፈጥሮው ስራ የሚሰራበት ፍጥነት ነው። የተከናወነው ሥራ የበለጠ ኃይል, ብዙ ስራዎች በአንድ ጊዜ ይከናወናሉ.

አማካኝ ኃይል በአንድ ክፍለ ጊዜ የሚሰራ ስራ ነው።

የኃይሉ መጠን በቀጥታ ከተሰራው ስራ መጠን ጋር ተመጣጣኝ ነው (() ሀ\)እና ከጊዜ ጋር የተገላቢጦሽ () t \)ለዚህም ሥራው የተጠናቀቀ.

ኃይል ( ኤን\) በቀመርው ተወስኗል፡-

በ \ (SI \) ስርዓት ውስጥ ያለው የኃይል መለኪያ አሃድ \ (ዋት) (የሩሲያ ስያሜ - \ (W \) ፣ ዓለም አቀፍ - \ (W \)) ነው።

የመኪኖችን እና ሌሎች ተሽከርካሪዎችን ሞተር ኃይል ለመወሰን በታሪክ የበለጠ ጥንታዊ የመለኪያ አሃድ ጥቅም ላይ ይውላል - የፈረስ ጉልበት (ኤችፒ) 1 hp = 736 ዋ.

ለምሳሌ:

የመኪና ሞተር ኃይል በግምት \(90 hp = 66240 W \) ነው።

የመኪና ወይም ሌላ ኃይል ተሽከርካሪየመኪናው የመሳብ ኃይል የሚታወቅ ከሆነ ሊሰላ ይችላል \( ረ\)እና የእንቅስቃሴው ፍጥነት ( ቪ).

ይህ ቀመር የሚገኘው ኃይልን ለመወሰን መሰረታዊውን ቀመር በመለወጥ ነው.

ጠቃሚ ስራ ለመስራት መጀመሪያ ላይ ከተሰጠው ሃይል \(100\)% መጠቀም የሚችል አንድ መሳሪያ የለም። ስለዚህ, የማንኛውም መሳሪያ አስፈላጊ ባህሪ ኃይል ብቻ ሳይሆን, ጭምር ነው ቅልጥፍና , ይህም ለመሳሪያው የሚሰጠውን ኃይል ምን ያህል ውጤታማ በሆነ መንገድ ጥቅም ላይ እንደሚውል ያሳያል.

ለምሳሌ:

መኪና ለመንቀሳቀስ መንኮራኩሮቹ መሽከርከር አለባቸው። እና መንኮራኩሮቹ እንዲሽከረከሩ ኤንጂኑ የመንኮራኩሩን ዘዴ መንዳት አለበት (የኤንጂን ፒስተን ተገላቢጦሽ እንቅስቃሴ ወደ መንኮራኩሮች መዞር የሚቀይር ዘዴ)። በዚህ ሁኔታ ጊርስ ወደ ማሽከርከር ይንቀሳቀሳሉ እና አብዛኛው ሃይል በሙቀት መልክ ወደ አካባቢው ቦታ ይለቀቃል, በዚህም ምክንያት የሚሰጠውን ኃይል ማጣት ያስከትላል. የመኪና ሞተር ውጤታማነት በ \ (40 - 45 \)% ውስጥ ነው. ስለዚህ መኪናውን ለመሙላት ጥቅም ላይ ከሚውለው አጠቃላይ ቤንዚን ውስጥ \(40\)% ያህል ብቻ የሚያስፈልገንን ጠቃሚ ሥራ ለማከናወን ይሄዳል - መኪናውን ማንቀሳቀስ።

የመኪናውን ታንክ በ \(20\) ሊትር ቤንዚን ከሞላን መኪናውን ለማንቀሳቀስ \(8\) ሊትር ብቻ ነው የሚጠፋው እና \(12\) ሊት ምንም ጠቃሚ ስራ ሳይሰራ ይቃጠላል።

ውጤታማነቱ በደብዳቤው ይገለጻል የግሪክ ፊደል\("ይህ"\) η፣ እሱ ጠቃሚ የኃይል ጥምርታ ነው (("ይህ") N\)ወደ አጠቃላይ ወይም አጠቃላይ ኃይል N ድምር.

እሱን ለመወሰን ቀመሩን ይጠቀሙ፡ η = N N ሙሉ። በትርጓሜው ውጤታማነት የኃይል ሬሾ ስለሆነ ምንም መለኪያ የለውም።

ብዙውን ጊዜ እንደ መቶኛ ይገለጻል. ቅልጥፍናው እንደ መቶኛ ከተገለጸ ቀመሩን ይጠቀሙ፡ η = N N ጠቅላላ ⋅ 100%.