Príklad mechanickej práce

The mechanické práce bol definovaný ako pôsobenie sily konštantnej hodnoty na vzdialenosť. Zvyčajne je to ilustrované tak, že človek ukazuje pohyb tela z jedného bodu do druhého na vodorovnej rovine.

The Práca je fyzická veľkosť vyplývajúce zo znásobenia Sily použitej na celú vzdialenosť, berúc ako jednotky Newton-metrov alebo Joulov, pre Medzinárodný systém merania SI. Jeden Joule je práca vykonaná so silou 1 Newtona pozdĺž 1 metra.

Práca je skalárna veličina, ktorá je obvykle reprezentovaná písmenom W, narážajúcim na anglické slovo „Work“.

Jeho výpočet je vyjadrený takto:

Ak je použitá sila pozorovaná ako výsledok systému síl, je možné objaviť menšie sily, ktoré sú do nej zapojené. Napríklad pri zdvíhaní bremena pomocou kladky pôsobia ako bremeno záťažová váha a napnutie lanka kladky. Výsledok medzi týmito dvoma bude určovať, či zaťaženie zostane statické alebo začne stúpať. To, čo urobíte na konci, sa vynásobí vzdialenosťou posunu.

Ak sa mechanická práca vykonáva v prospech pohybu, ktorý sa už v tele nachádza, považuje sa to za pozitívne a pripočíta sa k práci, ktorá už na ňu pôsobí.

, čo vytvára väčšiu celkovú prácu.

Ak sa mechanická práca vykonáva proti pohybu tela, považuje sa to za negatívne a stavia sa proti práci, ktorá už ovplyvňuje telo., generujúce menšie výsledné dielo napádajúce telo.

Mechanické práce použité v uhle sklonu

 Existujú prípady, keď sila na premiestnenie objektu nie je aplikovaná horizontálne, synchronizovane s pohybom, ale pod určitým uhlom vzhľadom na rovinu. To znamená, že vyvíjaná sila pôsobí s vertikálnou zložkou a s vodorovnou zložkou.

Pri horizontálnom posune tela sa nezohľadňuje vertikálna zložka, pretože objekt nestúpa vo vzduchu, ale pohybuje sa iba horizontálne, takže pokračujeme iba vo výpočte Sily, ktorá skutočne generuje pohyb.

Na výpočet Sily, ktorá nás zaujíma, vynásobíme Silu použitú kosínom uhla. Týmto spôsobom sa sila prevedie do správneho smeru pohybu.

Aplikáciou tejto rovnosti na výpočet mechanickej práce by nový vzorec bol:

Mechanická práca v termodynamike

Pre lepšie pochopenie termodynamického kontextu mechanickej práce je potrebné definovať uzavretý systém. Uzavretý systém je nádoba s definovaným objemom, v ktorej nedochádza k výmene látok s vonkajšou stranou. Existuje iba výmena energie a práca cez hranicu alebo okraj systému.

V termodynamike sa mechanická práca používa v uzavretých systémoch, buď ako podpora alebo dôsledok javu, ktorý sa v nich vyskytuje.

Ako príklad bude použitý systém valec-piest. Ak je plyn uzavretý v systéme Cylinder-Piston a teplota alebo tlak sa menia, častice plynu Budú reagovať na túto zmenu v rámci kontajnera, zoskupením alebo rozptýlením vo väčšej miere, čo spôsobí zmenu objemu. rozumel.

Tento jav rozpínania alebo stláčania sa prejavuje ešte zreteľnejšie, keď dôjde k chemickej reakcii. ktorých stechiometria znamená zmenu objemu od reaktantov k produktom, ako je spaľovanie.

Spaľovací motor je najjasnejším príkladom použitia mechanickej práce získanej chemickou reakciou v uzavretom termodynamickom systéme.

Parametre, s ktorými sa počíta práca v uzavretom termodynamickom systéme, sú dané týmto výrazom:

Vyššie uvedená rovnica počíta Dielo vynásobením systémového tlaku zmenou objemu. Pre nekonečne malé zmeny máme diferenciálny výraz:

A výraz medzi počiatočným a konečným objemom V1 a V2 je integrovaný.

Existujú dva prípady, v ktorých je možné rovnicu integrovať:

Prvý prípad: Tlak je v systéme konštantný, takže iba jeho číselná hodnota je umiestnená naľavo od symbolu integrácie a je integrovaný iba rozdiel dV.

Druhý prípad: Tlak je funkciou objemu P = Φ (V), ktorý je vložený medzi integračný symbol a diferenciálu a jeho integrácia sa uskutočňuje termínom po termíne medzi limitmi V1 a V2, až kým sa nedosiahne hodnota číselný znak W.

Premiestňovanie palety pomocou vysokozdvižného vozíka vyžaduje vertikálnu mechanickú prácu na jej zdvihnutie a horizontálnu manipuláciu s paletou na jej miesto.

V spaľovacom motore generuje reakcia benzínu s iskrou zo sviečky a vzduchom a expanzia v pieste, ktorá zaisťuje mechanickú prácu, ktorá bude následne komunikovaná s kľukovým hriadeľom a pneumatiky.

V komerčných prístavoch, kde je veľa veľkých kovových boxov, sa na ich presun používajú žeriavy. Najskôr sa kladka žeriava zahákne za skriňu; stúpa vo vzduchu miernou rýchlosťou a na konci sa pohybuje vodorovne, aby sa uložil na svojom mieste na lodi, kam sa má prepraviť.

V termoelektrických zariadeniach poháňa para generovaná kotlom turbíny, ktoré sprostredkujú mechanickú prácu generátorom na výrobu elektrickej energie.

Mechatronické ramená, ktoré pracujú v automobilových montážnych podnikoch, vykonávajú mechanickú prácu s dielmi, prepravujú ich a umiestňujú ich na miesto ich návrhu.

O niečo abstraktnejšou mechanickou prácou je tá, ktorá vytvára vietor proti plachtám lode, aby sa s ňou pohybovala nad vodou. Preto sú plachty strategicky usporiadané, aby čo najlepšie využili prácu, ktorú môže pohybujúci sa vzduch priniesť.

V stavebníctve je spoločnosť TRASCABOS zodpovedná za aplikáciu mechanických prác na surovinu, či už ide o piesok, cement, vápno. Najskôr sa čo najviac nazbiera do vedra, potom sa prevezie a nakoniec sa odloží na miesto, kde sa použije. Existujú tri až štyri mechanické pracovné procesy.