สูตรทางธุรกิจ: คำอธิบายเนื้อหาตัวอย่างคำถามและการอภิปราย

สูตรการทำงานคือ W = F x S โดย F คือแรงและ S คือระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไป งานนี้สามารถกำหนดได้โดยใช้ความแตกต่างของพลังงานของวัตถุ

บ่อยครั้งที่เราได้ยินคำว่า "ความพยายาม" ในชีวิตประจำวัน โดยทั่วไปแล้วบุคคลจะพยายามอย่างเต็มที่เพื่อให้ได้มาซึ่งสิ่งที่ต้องการ

แต่เห็นได้ชัดว่ามีการอธิบายความพยายามทางวิทยาศาสตร์ในสาขาฟิสิกส์อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น ดังนั้นเรามาดูสิ่งที่เรียกว่างานจากมุมมองทางฟิสิกส์กันดีกว่า

ความพยายาม

คำจำกัดความ

"โดยพื้นฐานแล้วความพยายามคือการกระทำหรือการกระทำต่อวัตถุหรือระบบเพื่อเปลี่ยนสถานะของระบบ"

หัวข้อของธุรกิจเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปและเรามักจะทำในชีวิตประจำวัน

ตัวอย่างเช่นเมื่อเคลื่อนย้ายถังที่เต็มไปด้วยน้ำเราพยายามอย่างยิ่งที่จะทำให้ถังเคลื่อนจากที่เดิม

สูตรธุรกิจ

ในทางคณิตศาสตร์งานถูกกำหนดให้เป็นผลคูณของแรงที่กระทำต่อวัตถุและการเคลื่อนที่ไปไกลแค่ไหน

W = เอฟ Δ s

หากคุณได้ศึกษาเกี่ยวกับปริพันธ์การกระจัดของระยะทางเนื่องจากแรงที่กระทำคือกราฟที่เปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ ดังนั้นจึงสามารถเขียนสมการสำหรับสูตรทางธุรกิจได้

ข้อมูล :

W = งาน (จูล)

F = แรง (N)

Δs = ความแตกต่างของระยะทาง (ม.)

ดังที่เราทราบแรงและระยะทางเป็นปริมาณเวกเตอร์ งานคือผลคูณของจุดระหว่างแรงและระยะทางดังนั้นเราต้องคูณส่วนประกอบเวกเตอร์เดียวกัน สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมลองดูภาพด้านล่าง

ในภาพด้านบนบุคคลนั้นกำลังดึงเชือกที่ผูกกับกล่องด้วยแรง F และสร้างมุมθ จากนั้นกล่องจะถูกย้าย s

เนื่องจากงานนั้นเป็นผลคูณของจุดแรงที่คูณได้ด้วยระยะทางคือแรงบนแกน x ดังนั้นสูตรสำหรับการทำงานสามารถเขียนเป็น

W = F cos θ เอส

โดยที่θคือมุมระหว่างเชือกกับระนาบของกล่อง

โดยทั่วไปความพยายามที่เรามักพูดถึงเป็นเพียงค่าสัมบูรณ์ของมัน อย่างไรก็ตามงานอาจเป็นบวกและลบหรือเป็นศูนย์ก็ได้

งานจะถูกกล่าวว่าเป็นลบหากวัตถุหรือระบบทำงานต่อต้านแรงหรือง่ายกว่าเมื่อแรงและการกระจัดอยู่ในทิศทางตรงกันข้าม

ในขณะเดียวกันเมื่อแรงและการกระจัดอยู่ในทิศทางเดียวกันงานจะเป็นบวก อย่างไรก็ตามเมื่อวัตถุไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงสถานะงานของมันจะเป็นศูนย์

อ่านเพิ่มเติม: Systematics of the 1945 Constitution (Complete) Before and After Amendments

พลังงาน

ก่อนที่จะพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับธุรกิจเราจำเป็นต้องทราบก่อนเกี่ยวกับพันธมิตรแห่งความพยายามคือพลังงาน

งานและพลังงานเป็นเอกภาพที่แยกกันไม่ออก เนื่องจากความพยายามเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง

"โดยพื้นฐานแล้วพลังงานคือความสามารถในการทำงาน"

ในกรณีนี้เมื่อเราเคลื่อนย้ายถังเราต้องใช้พลังงานเพื่อที่จะเคลื่อนย้ายถังได้

พลังงานยังแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ พลังงานศักย์และพลังงานจลน์

พลังงานที่มีศักยภาพ

โดยพื้นฐานแล้วพลังงานศักย์คือพลังงานที่มีอยู่ในวัตถุเมื่อวัตถุไม่เคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง ตัวอย่างคือเมื่อเรายกถังน้ำขึ้น

เมื่อยกถังขึ้นแล้วเพื่อไม่ให้ถังตกมือของเราจะรู้สึกหนัก เนื่องจากถังมีพลังงานศักย์แม้ว่าถังจะไม่เคลื่อนที่ก็ตาม

โดยทั่วไปพลังงานศักย์เป็นผลมาจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในกรณีก่อนหน้านี้ถังจะรู้สึกหนักเมื่อยกขึ้นและอยู่ที่ด้านบนแล้ว

เนื่องจากพลังงานศักย์ได้รับผลกระทบจากตำแหน่งของวัตถุ ยิ่งวัตถุสูงเท่าไหร่พลังงานศักย์ก็ยิ่งมากขึ้น

นอกจากนี้พลังงานศักย์ยังได้รับอิทธิพลจากมวลและความเร่งโน้มถ่วง ดังนั้นปริมาณพลังงานศักย์สามารถเขียนเป็น

Ep = ม. ก. ซ

ข้อมูล :

Ep = พลังงานศักย์ (จูล)

m = มวล (กก.)

g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (9.8 m / s2)

h = ความสูงของวัตถุ (ม.)

นอกจากนี้หากธุรกิจได้รับผลกระทบจากพลังงานศักย์เท่านั้น ดังนั้นปริมาณงานจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างพลังงานศักย์หลังและก่อนที่วัตถุจะเคลื่อนที่

W = ΔEp

W = ม. ก. (h2 - h1)

ข้อมูล :

h2 = ความสูงของวัตถุสุดท้าย (m)

h1 = ความสูงของวัตถุเริ่มต้น (m)

พลังงานจลน์

อีกกรณีหนึ่งที่มีพลังงานศักย์มีพลังงานครอบครองโดยวัตถุเมื่อมันเคลื่อนที่ซึ่งเรียกว่าพลังงานจลน์

วัตถุทั้งหมดที่เคลื่อนที่ต้องมีพลังงานจลน์ ปริมาณของพลังงานจลน์เป็นสัดส่วนกับความเร็วและมวลของวัตถุ

ในทางคณิตศาสตร์ปริมาณพลังงานจลน์สามารถเขียนได้ดังนี้:

เอก = 1/2 mv 2

ข้อมูล :

Ek = พลังงานจลน์ (จูล)

m = มวล (กก.)

v = ความเร็ว (m / s)

หากวัตถุได้รับผลกระทบจากพลังงานจลน์เท่านั้นงานที่ทำโดยวัตถุสามารถคำนวณได้จากความแตกต่างของพลังงานจลน์

W = ΔEk

W = 1 / 2.m. (V2 - v1) 2

ข้อมูล :

v2 = ความเร็วสุดท้าย (m / s)

v1 = ความเร็วเริ่มต้น (m / s)

พลังงานกล

มีสถานะที่วัตถุมีพลังงานสองประเภทคือพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ สถานะนี้เรียกว่าพลังงานกล

อ่านเพิ่มเติม: รูปภาพของ Cube Nets, Complete + ตัวอย่าง

โดยพื้นฐานแล้วพลังงานกลคือการรวมกันของพลังงานสองประเภท ได้แก่ จลน์และศักย์ที่กระทำต่อวัตถุ

Em = Ep + เอก

ข้อมูล :

Em = พลังงานกล (จูล)

ตามกฎการอนุรักษ์พลังงานพลังงานไม่สามารถสร้างและทำลายได้

สิ่งนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับพลังงานกลซึ่งหากพลังงานทั้งหมดสามารถเปลี่ยนจากพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์หรือในทางกลับกัน ดังนั้นพลังงานกลทั้งหมดจะเท่ากันเสมอไม่ว่าจะอยู่ในตำแหน่งใดก็ตาม

Em1 = ​​Em2

ข้อมูล :

Em1 = ​​พลังงานกลเริ่มต้น (จูล)

Em2 = พลังงานกลขั้นสุดท้าย (จูล)

ตัวอย่างสูตรการทำงานและพลังงาน

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างคำถามเพื่อทำความเข้าใจกรณีที่เกี่ยวข้องกับสูตรการทำงานและพลังงาน

ตัวอย่าง 1

วัตถุที่มีมวล 10 กก. จะเคลื่อนที่บนพื้นผิวเรียบและลื่นโดยไม่มีแรงเสียดทานใด ๆ หากวัตถุถูกผลักด้วยแรง 100 N ซึ่งทำมุม 60 °ไปยังแนวนอน ปริมาณงานถ้าการกระจัดของวัตถุคือ 5 ม. คือ

ตอบ

W = เอฟ cos θ. S = 100 cos 60. 5 = 100.0,5.5 = 250 จูล

ตัวอย่าง 2

บล็อกที่มีมวล 1,800 กรัม (g = 10 m / s2) ถูกดึงในแนวตั้งเป็นเวลา 4 วินาที หากบล็อกเคลื่อนที่สูง 2 เมตรพลังที่ได้คือ

ตอบ

พลังงาน = พลังงาน. เวลา

Ep = พี t

mg h = P. t

1,8 .10. 2 = พี 4

36 = หน้า 4

P = 36/4 = 9 วัตต์

ตัวอย่างที่ 3

เด็กที่มีมวล 40 กก. อยู่บนชั้น 3 ของอาคารที่ความสูง 15 ม. จากพื้นดิน คำนวณพลังงานศักย์ของเด็กหากตอนนี้เด็กอยู่ที่ชั้น 5 และสูงจากพื้น 25 เมตร!

ตอบ

m = 40 กก

h = 25 ม

g = 10 ม. / วินาที²

Ep = mxgxh

Ep = (40) (10) (25) = 10,000 จูล

ตัวอย่างที่ 4

วัตถุที่มีมวล 10 กก. กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 ม. / วินาที โดยไม่สนใจแรงเสียดทานที่มีอยู่บนวัตถุ ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์หากความเร็วของวัตถุกลายเป็น 30 m / s!

ตอบ
m = 10 กก
v1 = 20 ม. / วินาที
v2 = 30 ม. / วินาที
Δเอก = Ek2-Ek1
Δเอก = ½ม. (v2²-v1²)
Δเอก = ½ (10) (900-400) = 2500 j

ตัวอย่างที่ 5

วัตถุที่มีมวล 2 กก. ตกลงมาอย่างอิสระจากด้านบนของอาคารหลายชั้นซึ่งสูง 100 ม. หากแรงเสียดทานกับอากาศถูกละเลยและ g = 10 ms-2 งานที่ทำโดยแรงโน้มถ่วงที่ความสูง 20 เมตรจากพื้นดินคือ

ตอบ
W = มก
W = 2 x 10 x (100 - 20)
W = 1600 จูล

ดังนั้นการอภิปรายเกี่ยวกับสูตรสำหรับความพยายามและพลังงานหวังว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับคุณ