Физика: Механикалық жұмыс және энергия

Механикалық жұмыс

• Механикалық жұмыс - күш денеге әсер еткен кезде, ол күштің денені жылжыту бағытымен сәйкес компоненті арқылы атқаратын жұмыс мөлшері.
• Жұмыс формуласы: A = F ⋅ s ⋅ cosθ, мұндағы:
  • F - күштің шамасы
  • s - жылжу қашықтығы
  • θ - күш векторы мен жылжу векторы арасындағы бұрыш.
• Егер күш жылжу бағытымен бірдей болса (θ = 0°), жұмыс максимум болады (A = Fs).
• Егер күш жылжу бағытымен перпендикуляр болса (θ = 90°), жұмыс нөлге тең (A = 0).
• Жұмыс мәні теріс болуы мүмкін, егер күш жылжуға қарама-қарсы бағытталған болса (θ > 90°).

Энергия

• Энергия - жүйенің жұмыс атқару қабілеті.
• Механикада бірнеше энергия түрі бар, соның ішінде кинетикалық және потенциалдық энергия.
• Кинетикалық энергия - дененің қозғалыс энергиясы.
  • Кинетикалық энергия формуласы: Ek = (1/2)mv², мұндағы:
    • m - дененің массасы
    • v - дененің жылдамдығы.
• Потенциалдық энергия - дененің орналасуына байланысты иеленетін энергия.
  • Ауырлық күшіне байланысты потенциалдық энергия формуласы: Ep = mgh, мұндағы:
    • m - дененің массасы
    • g - еркін түсу үдеуі
    • h - дене орналасқан биіктік.

Жұмыс-энергия теоремасы

• Жұмыс-энергия теоремасы денеге сыртқы күштер әсер еткен кездегі жұмыс пен оның кинетикалық энергияның өзгеруі арасында байланысты анықтайды:
  • Жалпы жұмыс = кинетикалық энергияның соңғы мәні - кинетикалық энергияның бастапқы мәні.

Энергияның сақталу заңы

• Энергияның сақталу заңы физиканың негізгі заңы, ол изоляцияланған жүйеде жалпы энергияның уақыт бойынша өзгермейтінін айтады.
• Энергия бір түрден екінші түрге айнала алады, бірақ жалпы энергия мөлшері сақталады.
• Мысалы, потенциалдық энергия кинетикалық энергияға айнала алады және керісінше. Жылу немесе деформация энергиясына айналады.

Бұл тест механикалық жұмыс пен энергияның негіздерін қамтиды. Сіз күш, жылжу, кинетикалық және потенциалдық энергия формулаларын түсінуіңіз керек. Жұмыстың максимумы мен нөлін анықтап, энергияның түрлеріне барыңыз.