Contoh Kerja Mekanik

Itu pekerjaan mekanis telah didefinisikan sebagai aksi Gaya dengan nilai konstan pada suatu Jarak. Biasanya diilustrasikan dengan menunjukkan seseorang memindahkan tubuh dari satu titik ke titik lain secara horizontal.

Itu Usaha adalah besaran fisis dihasilkan dari perkalian Gaya yang diterapkan pada seluruh Jarak, dengan satuan Newton-meter atau Joule, untuk Sistem Pengukuran Internasional SI. Satu Joule adalah usaha yang dilakukan dengan gaya sebesar 1 Newton sepanjang 1 meter.

Usaha adalah besaran skalar yang umumnya dilambangkan dengan huruf W, mengacu pada kata bahasa Inggris “Work”.

Perhitungannya dinyatakan sebagai berikut:

Jika Gaya yang diterapkan diamati sebagai resultan dari sistem Gaya, adalah mungkin untuk menemukan gaya yang lebih kecil yang terlibat. Misalnya, saat mengangkat beban dengan katrol, Berat Beban dan Tegangan Kabel katrol bertindak sebagai Gaya. Hasil antara keduanya akan menentukan apakah beban tetap statis atau mulai naik. Apa yang Anda lakukan di akhir kalikan dengan jarak offset.

Jika pekerjaan mekanis dilakukan untuk mendukung gerakan yang sudah terbentuk di tubuh, itu dianggap positif dan ditambahkan ke pekerjaan yang sudah memengaruhinya., menghasilkan kerja total yang lebih besar.

Jika pekerjaan mekanis dilakukan terhadap gerakan tubuh, itu dianggap negatif dan bertentangan dengan pekerjaan yang telah mempengaruhi tubuh., menghasilkan kerja resultan kecil yang menyerang tubuh.

Pekerjaan Mekanik Diterapkan dengan Sudut Kemiringan

 Ada kasus di mana gaya untuk memindahkan objek tidak diterapkan secara horizontal, disinkronkan dengan gerakan, tetapi pada sudut terhadap bidang. Ini berarti bahwa Gaya yang diberikan bekerja dengan komponen vertikal dan dengan komponen horizontal.

Pada perpindahan horizontal benda, komponen vertikal tidak diperhitungkan karena benda tidak naik di udara, tetapi hanya bergerak mendatar, jadi kami hanya melanjutkan untuk menghitung Gaya yang benar-benar menghasilkan gerakan.

Untuk menghitung Gaya yang menarik minat kita, kita mengalikan Gaya yang diterapkan dengan Cosinus sudut. Dengan cara ini Gaya diterjemahkan ke dalam Arah gerakan yang benar.

Jadi, dengan menerapkan persamaan ini pada perhitungan Kerja Mekanik, rumus barunya adalah:

Pekerjaan Mekanik dalam Termodinamika

Untuk lebih memahami konteks Termodinamika Pekerjaan Mekanik, perlu untuk mendefinisikan Sistem Tertutup. Sistem tertutup adalah wadah dengan volume tertentu dan di mana tidak ada pertukaran materi dengan luar. Hanya ada pertukaran energi dan kerja melalui batas atau tepi sistem.

Dalam Termodinamika, kerja mekanik digunakan dalam sistem tertutup, baik sebagai penunjang atau akibat dari fenomena yang terjadi di dalamnya.

Sebuah sistem silinder-piston akan digunakan sebagai contoh. Jika suatu gas tertutup dalam sistem Silinder-Piston, dan Temperatur atau Tekanan divariasikan, partikel-partikel gas Mereka akan menanggapi perubahan ini di dalam wadah, mengelompokkan atau menyebar ke tingkat yang lebih besar, menghasilkan variasi volume mengerti.

Fenomena pemuaian atau pemampatan ini dimanifestasikan lebih jelas lagi ketika reaksi kimia terjadi. yang stoikiometrinya menyiratkan perubahan volume, dari reaktan menjadi produk, seperti pembakaran.

Mesin pembakaran internal adalah contoh paling jelas dari penerapan kerja mekanis yang diperoleh dari reaksi kimia dalam sistem termodinamika tertutup.

Parameter yang dengannya Kerja dalam Sistem Termodinamika Tertutup dihitung diberikan oleh ekspresi berikut:

Persamaan di atas menghitung Kerja, mengalikan Tekanan Sistem dengan Perubahan Volume. Untuk perubahan yang sangat kecil, kami memiliki ekspresi diferensial:

Dan ekspresi antara volume awal dan akhir V1 dan V2 terintegrasi.

Ada dua kasus di mana persamaan dapat diintegrasikan:

Kasus pertama: Tekanan konstan dalam sistem, jadi hanya nilai numeriknya yang ditempatkan di sebelah kiri simbol integrasi, dan hanya dV diferensial yang terintegrasi.

Kasus kedua: Tekanan adalah fungsi dari volume P = (V), yang disisipkan di antara simbol integrasi dan diferensial, dan lanjutkan ke integrasinya, suku demi suku, antara batas V1 dan V2, hingga mencapai nilai numerik dari W

Memindahkan palet dengan forklift melibatkan pekerjaan mekanis vertikal untuk mengangkatnya, dan horizontal untuk membawanya ke tempatnya.

Pada mesin pembakaran dalam, reaksi bensin dengan bunga api dari busi dan udara menghasilkan a ekspansi di piston yang memberikan kerja mekanis, yang selanjutnya akan dikomunikasikan ke poros engkol dan ban.

Di pelabuhan komersial, di mana ada banyak kotak logam besar, derek digunakan untuk memindahkannya. Pertama, katrol derek dikaitkan ke kotak; itu naik di udara dengan kecepatan sedang, dan pada akhirnya bergerak secara horizontal untuk menyimpannya di tempatnya di kapal tempat ia akan diangkut.

Di pembangkit termoelektrik, uap yang dihasilkan oleh boiler menggerakkan turbin, yang mengkomunikasikan kerja mekanis ke generator untuk menghasilkan energi listrik.

Lengan mekatronika yang beroperasi di perakit otomotif, menerapkan pekerjaan mekanis ke suku cadang, untuk mengangkutnya dan menampungnya di lokasi desainnya.

Pekerjaan mekanis yang agak lebih abstrak adalah yang menghasilkan angin melawan layar kapal untuk menggerakkannya di atas air. Itulah sebabnya layar-layar diatur secara strategis, untuk memaksimalkan pekerjaan yang dapat dibawa oleh udara yang bergerak.

Dalam industri konstruksi, trascabo bertugas menerapkan pekerjaan mekanik pada bahan baku, baik itu pasir, semen, kapur. Pertama, sebanyak mungkin dikumpulkan dalam ember, kemudian diangkut dan terakhir disimpan di tempat yang akan digunakan. Mereka adalah antara tiga dan empat proses kerja mekanis.