(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
[email protected]
WhatsApp
Главная
Техническая информация
Свойства пара и газа
Работа - физическая величина

Работа — физическая величина

Работа — это преобразование энергии, которая производит силу для перемещения тела на расстояние. При любом изменении объема системы в течение процесса производится работа. Если объем системы увеличивается, например, когда надувается воздушный шар, увеличивается ее внутренний объем, и система совершает работу над окружающей средой. И наоборот, если объем системы уменьшается, например, когда гидроцилиндр сжимает картон в уплотнителе, работа совершается над системой. Объем работы, совершенной в процессе, рассчитывают, умножая изменение давления вещества на изменение объема.

Рассмотрим замкнутую систему: газ заключен в цилиндре с поршнем. Так как энергия пересекает границы системы, повышается температура и кинетическая энергия газа, что заставляет его расширяться. Данное расширение перемещает поршень вверх, несмотря на давление атмосферы, совершая работу над окружающей средой системы. Математически работа — положительное количество, если система изменяет среду. И наоборот, работа, совершенная над системой окружающей средой, является отрицательной. Пример отрицательной работы — когда поршень уменьшает объем газа в цилиндре. Работа в физике — это скалярная физическая величина, представляющая собой меру энергии, переданной объекту или системе силой, действующей на объект в направлении его перемещения. Работа выполняется, когда сила, действующая на объект, заставляет его перемещаться. Величина работы определяется как произведение силы на перемещение и на косинус угла между вектором силы и вектором перемещения.

Формулировка

Математически работа W выражается формулой:

W=F×d×cos (θ)

где:

  • W — работа,
  • F — величина силы, действующей на объект,
  • d — величина перемещения объекта,
  • θ — угол между направлением силы и направлением перемещения,
  • × — символ умножения.

Единицы измерения

В Системе интернациональных единиц (СИ) работа измеряется в джоулях (Дж), где 1 Дж равен работе, совершенной силой в один ньютон на расстоянии один метр в направлении силы.

Применение

Понятие работы используется во многих областях физики, включая механику, термодинамику и электромагнетизм, для анализа эффектов сил и энергетических переходов в системах. Работа тесно связана с такими понятиями, как энергия и мощность. Энергия — это способность выполнять работу, а мощность характеризует скорость, с которой работа выполняется.

Примеры

Классическим примером работы в механике является подъем груза на определенную высоту, где сила тяжести противодействует подъему. В этом случае работа рассчитывается как произведение веса груза на высоту подъема. В электромагнетизме работу может выполнять электрическое поле, перемещая заряд между двумя точками с разным электрическим потенциалом.

Понимание работы и связанных с ней понятий помогает в объяснении и предсказании физических явлений в различных научных и инженерных задачах.

 

"Добавить комментарий"


"Обновить"

<< Основные физические параметры газов   Состояние и способ осуществления процессов >>

 

Menu