عنوان :
مقاله کار، انرژی، توان
تعداد صفحات : ۱۳
نوع فایل : ورد و قابل ویرایش
چکیده
در این مقاله درباره کار و انرژی، انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل و توان صحبت می شود.
انرژی ، بنابر تعریف ، عبارت است از استعداد انجام کار . هر سیستم ممکن است به اتکای موضوع ، ساختار درونی ، یا حرکتش انرژی مکانیکی داشته باشد . گذشته از انرژی مکانیکی اشکال دیگر انرژی ، مانند انرژی شیمیایی ، الکتریکی ، هسته ای ، و گرمایی ، نیز وجود دارد .
انرژی پتانسیل ( PE ) به توانایی سیستم برای انجام کار به اتکای موضع یا پیکربندی آن مربوط شود .
مثل آسانسوری را در نظر بگیرید که توسط کابلی با سرعت ثابت به بالا کشیده می شود . کشش کابل کار انجام می دهد ، ولی انرژی جنبشی آسانسور تغییر نمی کند .
نیروی مؤثری که بر اسانسور وارد می آید صفر است ، چون کشش در کابل دقیقاً با نیروی پایین سوی گرانی ، که بر آسانسور اثر می کند ، به موازنه در می آید .
نیرویی به اندازه mg یک جرم را در برابر کشش گرانی نگه می دارد . اگر این جرم تا ارتفاع h بالا رود ، کار انجام شده توسط نیروی نگه دارنده عبارت است از
W = mgh
می گوییم انرژی پتانسیل گرانشی جرم m به اندازه mgh ، یعنی کار انجام شده توسط نیروی نگه دارنده در برابر نیروی گرانی ، افزایش یافته است .
واژه های کلیدی: کار و انرژی، انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل و توان
فهرست مطالب
کار و انرژی.۱
انرژی جنبشی. ۲
انرژی پتانسیل ۴
توان . ۹
منابع . ۱۲
منابع :
فیزیک پایه جلد اول تألیف فرانک . ج . بلت / ترجمه مهران اخباری فر انتشارات فاطمی سال ۱۳۷۶ چاپ ۳
در قلمرو مکانیک کتاب اول تألیف هام فری و توپینگ / ترجمه هوشنگ شریف زاده ویرایش دوم انتشارت فاطمیه چاپ ۸ زمستان ۷۴
کار :
در فرهنگ لغت کار را چنین تعریف می کنند : « چیزی که زحمت و تلاش صرف آن می شود . » که از آن استنباط می کنیم فعالیت ذهنی نیز مانند فعالیت بدنی کار محسوب می شود . پس وقتی که نشسته اید و این کتاب را مطالعه می کنید ، به مفهوم محاوره ای کلمه ، کار انجام می دهید ، ولی بنابر مفهومی که فیزیکدانا برای کار قائلند ، این نوع فعالیت کار به حساب نمی آید . در فیزیک ، کار به نحوی بسیار دقیقتر و ظریفتر تعریف می شود .
تعریف : کاری که توسط یک نیرو انجام می شود عبارت است از حاصل ظرب نیرو ، جابه جایی نقطه ای که نیرو در آنجا اعمال می شود ، واکسینوس زاویه بین بردار نیرو و امتداد جابه جایی .
به زبان ریاضی ،
scos θ Δ ΔW= F
که ΔW کاری است که نیروی به بزرگی F در جابجایی کوچکی با بزرگی Δs انجام می دهد . زاویه θ در معادله بالا عبارت است از زاویه بیـن بـردار نیـروی F و بـردار تغییـر مکان Δs . می توانیم حاصل ضرب scos θ Δ را مؤلفه جابجایی در جهت بردار F تلقی کنیم ؛ همچنین می توانم حاصل ضرب scos θ F را مؤلفه نیرو در جهت جابجایی در نظر بگیریم .
اکنون این تعریف را به دقت بررسی می کنیم . اولاً ، انجام کار مستلزم عمل نیرو است . بدون نیرو ، هیچ کاری انجام نمی شود . ثانیاً اعمال نیرو شرطی لازم ، اما نه کافی برای انجام کار است . کار فقط در صورتی انجام می شود که نقطه اثر نیرو جابه جا شود و فقط در صورتی که این جابه جایی در راستای خط اعمال نیرو مؤلفه ای داشته باشد .
بنابراین تعریف ، اگر کتابی را در ارتفاع شانه دردست خود نگه دارید ، که برای این منظور باید نیرویی به اندازه وزن کتاب رو به بالا آورید هرچند که ممکن است ماهیچه هایتان خیلی زود خسته شوند ، ولی کاری انجام نمی دهید . گذشته از این ، اگر کتاب را به طور افقی مقداری حرکت دهید ، باز هم روی آن کاری انجام نداده اید ، چون جابه جایی ( افقی ) مؤلفه ای در جهت نیرو ( قائم ) ندارد . فقط در صورتی که نقطه اثر نیرو طوری حرکت کند که جابجایی مؤلفه غیر از صفری در جهت نیرو داشته باشد ، این نیرو کار انجام می دهد .
هر چند که کار حاصل ضرب دو کمیت برداری است ، اما خود کمیتی اسکالر است . واحد کار در SI ، نیوتون متر ، یا ۲S / ۲ m . kg ، است که آن را ژول ( j ) نامیده اند . این نامگذاری به افتخار جیمز پرسکات ژول ( ۱۸۸۹ – ۱۸۱۸ ) صورت گرفته است که برای نخستین بار هم ارز مکانیکی انرژی گرمایی را مستقیماً اندازه گرفت . یک ژول عبارت است از مقدار کاری که نیروی یک نیوتنی در مسافت یک متر در جهت جابه جایی نقطه اثر خود انجام می دهد .
انرژی جنبشی ؛ قضیه کار ـ انرژی
انرژی ، بنابر تعریف ، عبارت است از استعداد انجام کار . هر سیستم ممکن است به اتکای موضوع ، ساختار درونی ، یا حرکتش انرژی مکانیکی داشته باشد . گذشته از انرژی مکانیکی اشکال دیگر انرژی ، مانند انرژی شیمیایی ، الکتریکی ، هسته ای ، و گرمایی ، نیز وجود دارد . در این فصل ، توجه خود را به انرژیهای پتانسیل و جنبشی مکانیکی معطوف می کنیم .
انرژی جنبشی ( KE ) به استعداد یک جسم برایذ انجام کار به اتکای حرکت آن جسم مربوط می شود . گوی سنگین سوار بر جرثقیل که برای خراب کردن بناهای قدیمی به کار می رود می تواندکار انجام دهد ، چون با نوسان به طرف ساختمان انرژی جنبشی به دست می آورد و هنگام برخورد می تواند ساختمان را منهدم کند . اتومبیل در حال حرکت نیز ممکن است آن را به حرکت در آورد ، در هر یک از این موارد ، کاری که باید روی یک جسم انجام شود ، ناشی از نیرویی است که انرژی لازم را به جسم می دهد .
تغییر انرژی جنبشی هر جسم برابر است با کار مؤثری که روی آن جسم انجام می شود .
چرا تغییر انرژی در جنبشی در طول مدت ثانیه دوم ، سه برابر تغییر آن در طول مدت ثانیه اول است ؟ با استفـاده از معلوماتی که قبلاً کسب کرده ایم ، می توانیم این نتیجه را درک کنیم .
جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .
