機械的作業の例

ザ・ 機械的作業 として定義されています 距離にわたる一定値の力の作用. これは通常、水平方向のあるポイントから別のポイントに体を動かす人を示すことによって示されます。

ザ・ 仕事は物理量です 国際単位系SIの場合、ニュートンメートルまたはジュールを単位として、距離全体に適用される力を乗算した結果. 1ジュールは、1メートルに沿って1ニュートンの力で行われる作業です。

仕事は、英語の単語「仕事」をほのめかして、一般的に文字Wで表されるスカラー量です。

その計算は次のように表されます。

加えられた力が力のシステムの結果として観察される場合、関与しているより小さな力を発見することが可能です。 たとえば、滑車で荷物を持ち上げる場合、滑車の荷物の重量とケーブルの張力が力として機能します。 2つの間の結果により、負荷が静止したままであるか、上昇し始めるかが決まります。 最後に行うことは、オフセット距離を掛けることです。

身体にすでに確立されている動きを優先して機械的作業が実行された場合、それはポジティブと見なされ、すでに影響を及ぼしている作業に追加されます、より多くの総仕事量を生み出します。

身体の動きに逆らって機械的な仕事をすると、それはネガティブと見なされ、すでに身体に影響を与えている仕事とは反対になります。、身体に侵入するマイナーな結果の仕事を生成します。

傾斜角で適用される機械的仕事

 物体を変位させる力が、動きと同期して水平に加えられているのではなく、平面に対してある角度で加えられている場合があります。 これは、加えられる力が垂直成分と水平成分で作用することを意味します。

物体の水平方向の変位では、オブジェクトが空中で上昇しておらず、水平方向にのみ移動しているため、垂直方向の成分は考慮されません。 したがって、実際に動きを生成している力の計算に進むだけです。

関心のある力を計算するには、適用される力に角度の余弦を掛けます。 このようにして、フォースは正しい移動方向に変換されます。

したがって、この等式を機械的仕事の計算に適用すると、新しい式は次のようになります。

熱力学における機械的仕事

機械的仕事の熱力学的状況をよりよく理解するには、閉鎖系を定義する必要があります。 閉鎖系は、定義された体積を持ち、外部との物質交換がないコンテナです。 エネルギーの交換と、システムの境界またはエッジを介した作業のみがあります。

熱力学では、機械的仕事は、閉鎖系の内部で発生する現象のサポートまたは結果として、閉鎖系で使用されます。

例として、シリンダーピストンシステムを使用します。 ガスがシリンダー-ピストンシステムに封入されていて、温度または圧力が変化する場合、ガス粒子は それらは、コンテナ内のこの変化に応答し、より大きな範囲でグループ化または分散し、ボリュームの変動を生成します 理解した.

この膨張または圧縮の現象は、化学反応が発生するとさらに明確に現れます。 その化学量論は、反応物から燃焼などの生成物への体積の変化を意味します。

内燃機関は、閉じた熱力学系での化学反応によって得られる機械的仕事の適用の最も明確な例です。

閉じた熱力学系での仕事が計算されるパラメータは、次の式で与えられます。

上記の式は、システム圧力に体積変化を掛けて、仕事量を計算します。 微小な変化については、次のような微分式があります。

そして、初期ボリュームと最終ボリュームV1とV2の間の表現が統合されています。

方程式を統合できるケースは2つあります。

最初のケース： システム内の圧力は一定であるため、その数値のみが積分記号の左側に配置され、微分dVのみが積分されます。

2番目のケース： 圧力は、積分記号と積分記号の間に挿入される体積P =Φ（V）の関数です。 微分し、値に達するまで、限界V1とV2の間で、用語ごとにその積分に進みます。 Wの数値。

フォークリフトでパレットを移動するには、パレットを持ち上げるための垂直方向の機械的作業と、所定の位置に移動するための水平方向の機械的作業が必要です。

内燃機関では、ガソリンとスパークプラグおよび空気からのスパークとの反応により、 機械的仕事を提供するピストンの膨張。これはその後クランクシャフトと タイヤ。

大きな金属製の箱がたくさんある商業港では、クレーンを使って移動します。 まず、クレーンの滑車をボックスに引っ掛けます。 それは適度な速度で空中に上昇し、最後に水平に移動して、輸送される船のその場所に堆積します。

熱電プラントでは、ボイラーによって生成された蒸気がタービンを駆動し、タービンが機械的仕事を発電機に伝達して電気エネルギーを生成します。

自動車アセンブラーで動作するメカトロニクスアームは、部品に機械的作業を適用して、部品を輸送し、設計現場に収容します。

やや抽象的な機械的作業は、船の帆に風を発生させて船を水面上に移動させる作業です。 そのため、移動する空気がもたらす作業を最大限に活用するために、帆は戦略的に配置されています。

建設業界では、trascabosが、砂、セメント、石灰などの原材料に機械的作業を適用することを担当しています。 まず、可能な限りバケットに集められ、次に輸送され、最後にそれが使用される場所に預けられます。 それらは3から4の機械的作業プロセスです。