Ուժ ընդդեմ աշխատանքի
Հզորությունը և աշխատանքը երկու շատ կարևոր հասկացություններ են, որոնք քննարկվում են մեխանիկայում: Հզորությունը նկարագրում է էներգիայի փոխանցման արագությունը: Աշխատանքը նկարագրում է փոխանցվող էներգիայի քանակը: Այս երկու հասկացությունները շատ կարևոր են այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ճարտարագիտությունը, ֆիզիկան, թերմոդինամիկան և նույնիսկ մարդու կենսաբանությունը: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ է աշխատանքը և ուժը, դրանց սահմանումները, աշխատանքի և ուժի նմանությունները, դրանց կիրառությունները և վերջապես ուժի և աշխատանքի միջև եղած տարբերությունը:
Աշխատանք
Ֆիզիկայի մեջ աշխատանքը սահմանվում է որպես հեռավորության վրա գործող ուժի կողմից փոխանցվող էներգիայի քանակություն:Աշխատանքը սկալյար մեծություն է, ինչը նշանակում է, որ աշխատանքի համար կա միայն մեծություն, իսկ ուղղությունը չկա: Դիտարկենք մի առարկա, որը քաշվում է կոպիտ մակերեսի վրա: Օբյեկտի վրա գործում է շփում։ Տրված A և B կետերի համար նրանց միջև կան անսահման թվով ուղիներ. Հետևաբար, տուփը A-ից B տանելու անսահման շատ երթուղիներ կան: Եթե տուփի անցած հեռավորությունը, երբ այն անցնում է որոշակի ճանապարհով, x է, ապա տուփի վրա շփման (F) աշխատանքը կլինի –F x՝ հաշվի առնելով միայն. սկալյար արժեքները. Տարբեր ուղիներ ունեն տարբեր x արժեքներ: Հետևաբար, կատարված աշխատանքը տարբեր է: Կարելի է ապացուցել, որ աշխատանքը կախված է անցած ճանապարհից, ինչը նշանակում է, որ աշխատանքը ուղու ֆունկցիա է: Պահպանողական ուժային դաշտի համար կատարված աշխատանքը կարելի է ընդունել որպես պետական գործառույթ։ SI աշխատանքի միավորը Ջոուլն է, որն անվանվել է ի պատիվ անգլիացի ֆիզիկոս Ջեյմս Ջուլի։ Աշխատանքի համար CGS միավորը erg. Մյուս միավորներն են ֆուտ ֆունտ, ֆուտ ֆունտ և լիտր մթնոլորտ: Թերմոդինամիկայի մեջ աշխատանքը սովորաբար կոչվում է ճնշման աշխատանք, քանի որ ներքին կամ արտաքին ճնշումը ուժի գեներատորն է, որը կատարում է աշխատանքը:Մշտական ճնշման իրավիճակում կատարված աշխատանքը կարող է ընդունվել որպես P. ΔV, որտեղ P-ն ճնշումն է, իսկ ΔV-ն՝ ծավալի փոփոխությունը:
Հզորություն
Ուժ հասկացությունը ճիշտ հասկանալու համար նախ պետք է հասկանալ էներգիա հասկացությունը: Էներգիան ոչ ինտուիտիվ հասկացություն է: «Էներգիա» տերմինը ծագել է հունարեն «energeia» բառից, որը նշանակում է գործողություն կամ գործունեություն։ Այս առումով էներգիան գործունեության մեխանիզմն է: Էներգիան ուղղակիորեն դիտարկվող մեծություն չէ։ Բայց դա կարելի է հաշվարկել արտաքին հատկությունների չափման միջոցով։ Էներգիան կարելի է գտնել բազմաթիվ ձևերով. Կինետիկ էներգիան, ջերմային էներգիան և պոտենցիալ էներգիան կարելի է անվանել մի քանիսը: Էներգիան չափվում է ջոուլով։ Հզորությունը սահմանվում է որպես էներգիայի արագություն: Այս ցուցանիշը կարող է լինել փոխակերպում կամ էներգիայի ստեղծում: Երբ միջուկային ռեակցիաներ չկան, հզորությունը միշտ էներգիայի փոխակերպման արագությունն է: Էներգիան չափվում է վտ. 1 Վտ-ը հավասար է 1 Ջոուլի/վայրկյանում: Էլեկտրական համակարգերում էներգիայի քանակը չափելու համար օգտագործվում է վատից ստացված միավոր:Այս միավորը կիլովատ/ժամ է։
Ո՞րն է տարբերությունը ուժի և աշխատանքի միջև:
• Աշխատանքը ներկայացնում է ինչ-որ բան անելիս փոխանցվող էներգիայի քանակությունը: Հզորությունը ցույց է տալիս, թե որքան արագ է փոխանցվել էներգիան:
• Աշխատանքը չափվում է ջոուլներով, մինչդեռ հզորությունը չափվում է վտներով:
• Օբյեկտը կարող է ունենալ հզորության արժեք՝ առանց որևէ աշխատանք կատարելու: Եթե օբյեկտը որևէ աշխատանք է կատարում, հզորության արժեքը չի կարող զրո լինել:
