Primer mehanskega dela

The mehansko delo je bil opredeljen kot delovanje sile konstantne vrednosti na razdalji. Običajno je ponazorjen s prikazom osebe, ki premika telo od ene točke do druge na vodoravni točki.

The Delo je fizična velikost ki izhaja iz množenja sile, ki se uporablja na celotni razdalji, pri čemer se kot enote vzamejo newtonmetri ali džuli za Mednarodni sistem meritev SI. One Joule je delo s silo 1 Newtona vzdolž 1 metra.

Delo je skalarna količina, ki jo na splošno predstavlja črka W, ki se nanaša na angleško besedo "Work".

Njegov izračun je izražen na naslednji način:

Če uporabljeno silo opazimo kot rezultanto sistema sil, lahko odkrijemo manjše sile, ki sodelujejo. Na primer, pri dvigovanju bremena s škripcem utež in napetost kabla škripca delujeta kot sili. Rezultat med obema bo določil, ali obremenitev ostane statična ali začne naraščati. Kar naredite na koncu, pomnožite z odmično razdaljo.

Če se mehansko delo izvaja v prid gibanju, ki je že v telesu, se to šteje za pozitivno in se doda delu, ki že vpliva nanj, ki ustvarjajo večje skupno delo.

Če se mehansko delo izvaja proti gibanju telesa, se to šteje za negativno in nasprotuje delu, ki že vpliva na telo, ki povzroči manjše posledično delo, ki napada telo.

Mehansko delo, izvedeno s kotom nagiba

 Obstajajo primeri, ko sila, ki premika predmet, ne deluje vodoravno, sinhronizirano z gibanjem, temveč pod kotom glede na ravnino. To pomeni, da sila, ki deluje, deluje z navpično komponento in z vodoravno komponento.

Pri vodoravnem premiku telesa navpična komponenta ni upoštevana, ker se objekt ne dviguje v zrak, ampak se premika le vodoravno, zato samo nadaljujemo z izračunom sile, ki v resnici ustvarja gibanje.

Za izračun sile, ki nas zanima, pomnožimo silo, ki jo uporabimo s kosinusom kota. Na ta način se sila prevede v pravilno smer gibanja.

Torej, če bi uporabili to enakost pri izračunu mehaničnega dela, bi bila nova formula:

Mehansko delo v termodinamiki

Za boljše razumevanje termodinamičnega konteksta mehaničnega dela je treba definirati zaprti sistem. Zaprti sistem je posoda z določeno prostornino in v kateri ni izmenjave snovi z zunanjostjo. Izmenjava energije in dela poteka le prek meje ali roba sistema.

V termodinamiki se mehansko delo uporablja v zaprtih sistemih bodisi kot podpora ali posledica pojava v njih.

Kot primer bomo uporabili sistem valj-bat. Če je plin zaprt v sistemu valj-bat in je temperatura ali tlak spremenjen, se delci plina Na to spremembo se bodo odzvali znotraj vsebnika, v večji meri razvrstili ali razpršili, kar bo povzročilo spremembe v prostornini razumel.

Ta pojav raztezanja ali stiskanja se še bolj jasno pokaže, ko pride do kemične reakcije. katerega stehiometrija pomeni spremembo prostornine, od reaktantov do produktov, kot je zgorevanje.

Motor z notranjim zgorevanjem je najbolj jasen primer uporabe mehanskega dela, pridobljenega s kemično reakcijo v zaprtem termodinamičnem sistemu.

Parametri, s katerimi se izračuna delo v zaprtem termodinamičnem sistemu, so podani z naslednjim izrazom:

Zgornja enačba izračuna delo in pomnoži sistemski tlak s spremembo glasnosti. Za neskončno majhne spremembe imamo diferencialni izraz:

In izraz med začetno in končno prostornino V1 in V2 je integriran.

Enačbo je mogoče integrirati v dveh primerih:

Prvi primer: Tlak je v sistemu konstanten, zato je levo njegovo numerično vrednost postavljena levo od simbola za integracijo, integriran pa je le diferenčni dV.

Drugi primer: Tlak je funkcija prostornine P = Φ (V), ki je vstavljena med integracijskim simbolom in diferencialno in nadaljujte z njegovim povezovanjem, po terminih, med mejama V1 in V2, dokler ne dosežete vrednosti številčno od W.

Premikanje palete z viličarjem vključuje navpično mehansko delo, da ga dvignete, vodoravno pa, da ga postavite na svoje mesto.

V motorju z notranjim zgorevanjem reakcija bencina z iskro iz svečke in zraka ustvari a razširitev bata, ki zagotavlja mehansko delo, ki bo naknadno sporočeno ročični gredi in motorju pnevmatike.

V komercialnih pristaniščih, kjer so številne velike kovinske škatle, se z njimi premikajo žerjavi. Najprej je škripec žerjava pritrjen na škatlo; v zraku se dvigne z zmerno hitrostjo, na koncu pa se premakne vodoravno, da ga položi na svoje mesto na ladji, kamor naj bi se prevažal.

V termoelektrarnah para, ki jo ustvarja kotel, poganja turbine, ki generatorjem posredujejo mehansko delo za proizvodnjo električne energije.

Mehatronske roke, ki delujejo v avtomobilskih sestavljalcih, mehansko obdelujejo dele, jih prevažajo in namestijo na svoje konstrukcijsko mesto.

Nekoliko bolj abstraktno mehansko delo je tisto, ki ustvarja veter proti jadrom ladje, da jo premakne nad vodo. Zato so jadra strateško razporejena, da kar najbolje izkoristijo delo, ki ga lahko prinese gibljivi zrak.

V gradbeni industriji so traskavi zadolženi za nanašanje mehanskih del na surovine, naj bodo to pesek, cement, apno. Najprej se v vedro zbere čim več, nato se odpelje in na koncu odloži tam, kjer se bo uporabljalo. So med tremi in štirimi mehanskimi delovnimi procesi.