10. Voiman tekemä työ Flashcards
Mitä työ on? Miten se voidaan laskea?
Työ muuntaa energiaa muodosta toiseen tai siirtää energiaa kappaleelta toiselle. Fysiikassa työ on kappaleeseen kohdistuvan voiman ja kappaleen paikan muutoksen eli siirtymän tulo. HUOM! Tilanteessa tekee työtä vain kappaleen siirtymän suuntainen voiman komponentti.
W=F(delta)x
Mikä on kalteva taso ja mihin sitä käytetään?
Nostotyö.
Kalteva taso helpottaa kappaleiden siirtämistä ylöspäin. Kaltevan tason avulla voidaan pienentää kappaleen siirtämiseen tarvittavaa voimaa, mutta samalla kappaleen siirtämismatka pitenee. Mitä loivempi kalteva taso on, sitä pienempi voima kappaleen siirtämiseen tarvitaan.
Kitkattomalla alustalla kappaletta työntävän voiman tekemä työ on yhtä suuri kuin kappaleen nostotyö samalle korkeudelle.
F(delta)x = Gh
Miten voiman tekemä työ voidaan määrittää (x,F)-koordinaatistosta?
Jos kappaleeseen vaikuttaa liikkeen suuntainen vakiovoima, voiman kuvaaja on (x,F)-koordinaatistossa x-akselin suuntainen suora. Voiman kuvaajan ja x-akselin väliin jää suorakulmion muotoinen alue, jonka fysikaalinen pinta-ala on voiman ja kappaleen siirtymän tulo eli voiman tekemä työ W.
Voiman tekemä työ saadaan täten (x,F)-koordinaatistosta graafisella integroinnilla.
Mikä on väkipyörä? Mihin niitä hyödynnetään?
Väkipyörän avulla voidaan muuttaa voiman suuntaa. Väkipyöriä hyödynnetään esimerkiksi erilaisissa nostureissa, hisseissä, lipputangoissa ja kuntosalilaitteissa.
Useamman kytketyn väkipyörän systeemiä kutsutaan taljaksi. Taljan avulla voidaan muuttaa tarvittavan voiman suuruutta ja suuntaa.
Mitä teho kuvaa?
Teho kuvaa, kuinka nopeasti voima tekee työn. Kun teho on suuri, lyhyessä ajassa tehdään iso työ. Silloin paljon energiaa muuntuu lyhyessä ajassa muodosta toiseen.
P=W/t
Jos voima on vakio ja se vaikuttaa liikkeen suunnassa, voiman tekemä työ riippuu ainoastaan voimasta ja kappaleen siirtymästä. Tällöin teho voidaan laskea kaavalla:
P=Fv
