Conas goules a ríomh

Ábhar

Céimeanna
Modh 1 de 5: Obair a Ríomh (J)
Modh 2 de 5: Ríomh Fuinneamh (J) ó Chumhacht ar leith (W)
Modh 3 de 5: Fuinneamh Cinéiteach a Ríomh (J)
Modh 4 de 5: Méid an Teasa (J) a ríomh
Modh 5 de 5: Fuinneamh Leictreach a Ríomh (J)
Leideanna
Rabhaidh
Céard atá ag teastáil uait

Tá an joule (J) ar cheann de na haonaid is tábhachtaí i gCóras Idirnáisiúnta na nAonad (IR). Tomhaiseann Joules obair, fuinneamh agus teas. Chun an toradh deiridh a léiriú i ngort, bain úsáid as aonaid SI.Má thugtar aonaid tomhais eile sa tasc, déan iad a thiontú go haonaid tomhais ón gCóras Idirnáisiúnta Aonaid.

Céimeanna

Modh 1 de 5: Obair a Ríomh (J)

1 Coincheap na hoibre san fhisic. Má bhogann tú an bosca, ansin gheobhaidh tú an post. Má thógann tú an bosca, ansin tá an post déanta agat. Chun an obair atá le déanamh a dhéanamh, caithfear dhá choinníoll a chomhlíonadh:
- Tá fórsa leanúnach á chur i bhfeidhm agat.
- Faoi ghníomh an fhórsa fheidhmeach, bogann an corp i dtreo gníomhaíochta an fhórsa.
2 Ríomh an obair. Chun seo a dhéanamh, iolraigh an fórsa agus an fad (trína bhog an corp). In IR, tomhaistear fórsa i niútan, agus an fad i méadair. Má úsáideann tú na haonaid seo, déanfar an obair a bheidh mar thoradh air a thomhas i ngort.
- Agus fadhbanna á réiteach agat, faigh treo an fhórsa fheidhmeach. Agus an bosca á ardú, dírítear an fórsa ón mbun aníos, ach má thógann tú an bosca i do lámha agus má shiúlann tú achar áirithe, ansin ní dhéanfaidh tú an obair - tá fórsa á chur i bhfeidhm agat ionas nach dtitfidh an bosca, ach ní bhogann an fórsa seo an bosca.
3 Faigh do mheáchan coirp. Tá sé ag teastáil chun an fórsa is gá a chur i bhfeidhm chun an corp a bhogadh a ríomh. Smaoinigh ar shampla: ríomh an obair a dhéanann lúthchleasaí agus é ag ardú (ón urlár go dtí an cófra) barbell ag meáchan 10 kg.
- Má tá aonaid tomhais neamhchaighdeánacha sa fhadhb, déan iad a thiontú go haonaid SI.
4 Ríomh an neart. Fórsa = mais x luasghéarú. Inár sampla, cuirimid luasghéarú na domhantarraingthe san áireamh, atá cothrom le 9.8 m / s. Is é an fórsa is gá a chur i bhfeidhm chun an barra a bhogadh suas ná 10 (kg) x 9.8 (m / s) = 98 kg ∙ m / s = 98 N.
- Má ghluaiseann an corp i bplána cothrománach, déan neamhaird den luasghéarú de bharr domhantarraingthe. B’fhéidir go n-éileoidh an tasc an fórsa a theastaíonn chun frithchuimilt a shárú a ríomh. Má thugtar luasghéarú san fhadhb, déan é a iolrú faoin mais choirp a thugtar.
5 Tomhais an fad a thaistealaítear. Inár sampla, abair go n-ardófar an barra go dtí airde 1.5 m. (Má thugtar aonaid tomhais neamhchaighdeánacha san fhadhb, déan iad a thiontú go haonaid SI.)
6 Déan an fórsa a iolrú faoin bhfad. D’fhonn barbell a ardú ag meáchan 10 kg go dtí airde 1.5 m, déanfaidh an lúthchleasaí obair atá cothrom le 98 x 1.5 = 147 J.
7 Ríomh an obair nuair a bhíonn an fórsa dírithe ar uillinn. Bhí an sampla roimhe seo simplí go leor: tharla treoracha fórsa agus gluaiseachta an choirp ag an am céanna. Ach i gcásanna áirithe, dírítear an fórsa ar uillinn leis an treo taistil. Smaoinigh ar shampla: ríomh an obair a dhéanann leanbh ag tarraingt sled 25 m le rópa atá 30 céim ón gcothromán. Sa chás seo obair = fórsa x cosine (θ) x fad. Is í an uillinn θ an uillinn idir treo an fhórsa agus treo na gluaiseachta.
8 Faigh an fórsa iomlán feidhmeach. Inár sampla, abair go gcuireann an leanbh fórsa cothrom le 10 N.
- Má deir an fhadhb go bhfuil an fórsa dírithe suas, nó ar dheis / ar chlé, nó go dtagann a threo le treo gluaiseachta an choirp, ansin chun an obair a ríomh, ní gá ach an fórsa agus an fad a iolrú.
9 Ríomh an fórsa comhfhreagrach. Inár sampla, ní tharraingíonn ach codán den fhórsa iomlán an sled ar aghaidh. Ós rud é go bhfuil an rópa dírithe suas (ar uillinn leis an gcothromán), tá cuid eile den fhórsa iomlán ag iarraidh an sled a ardú. Dá bhrí sin, ríomh an fórsa, a bhfuil a threo ag teacht le treo na gluaiseachta.
- Inár sampla, is é 30º an uillinn θ (idir an talamh agus an rópa).
- cosθ = cos30º = (√3) / 2 = 0.866. Faigh an luach seo trí áireamhán a úsáid; socraigh an t-aonad uillinne san áireamhán go céimeanna.
- Déan an fórsa iomlán a iolrú faoi chosθ. Inár sampla: 10 x 0.866 = 8.66 N - is fórsa é seo a bhfuil a threo comhthráthach le treo na gluaiseachta.
10 Déan an fórsa comhfhreagrach a iolrú faoin bhfad chun an obair a ríomh. In ár sampla: 8.66 (H) x 20 (m) = 173.2 J.

Modh 2 de 5: Ríomh Fuinneamh (J) ó Chumhacht ar leith (W)

1 Cumhacht agus fuinneamh. Tomhaistear an chumhacht in vata (W) agus déantar cur síos ann ar an ráta athraithe, tiontaithe, tarchuir nó tomhaltais fuinnimh, a thomhaistear i ngort (J).Chun an fuinneamh (J) a ríomh le haghaidh cumhachta ar leith (W), ní mór duit fios a bheith agat cén fad ama.
2 Chun fuinneamh (J) a ríomh, iolraigh cumhacht (W) de réir ama (í). Ídíonn gaireas le cumhacht 1 W 1 J fuinnimh do gach 1 s. Mar shampla, déanaimis an fuinneamh a ídíonn bolgán 60 W a ríomh ar feadh 120 soicind: 60 (W) x 120 (s) = 7200 J
- Tá an fhoirmle seo fíor i gcás aon chumhachta a thomhaistear i vata, ach is minice a úsáidtear í i dtascanna a bhaineann le leictreachas.

Modh 3 de 5: Fuinneamh Cinéiteach a Ríomh (J)

1 Is é fuinneamh cinéiteach fuinneamh gluaisne. Is féidir é a chur in iúl i joules (J).
- Is ionann fuinneamh cinéiteach agus an obair a dhéantar chun corp stáiseanóireachta a luathú go luas áirithe. Tar éis luas áirithe a bhaint amach, fanann fuinneamh cinéiteach an choirp seasmhach go dtí go ndéantar é a thiontú go teas (ó fhrithchuimilt), fuinneamh ionchasach imtharraingthe (agus é ag bogadh i gcoinne domhantarraingthe), nó cineálacha eile fuinnimh.
2 Faigh do mheáchan coirp. Mar shampla, ríomh fuinneamh cinéiteach rothair agus rothaí. Is é 50 kg meáchan an rothaí agus 20 kg meáchan an rothair, rud a chiallaíonn gurb é meáchan iomlán an choirp 70 kg (déan an rothar agus an rothaí a mheas mar chorp aonair, ós rud é go mbogfaidh siad sa treo céanna agus ag an luas céanna).
3 Ríomh an luas. Má thugtar luas san fhadhb, téigh go dtí an chéad chéim eile; murach sin, ríomh é ag úsáid ceann de na modhanna thíos. Tabhair faoi deara go bhfuil treo an luais neamhbhríoch anseo; ina theannta sin, is dócha go bhfuil an rothaí ag tiomáint i líne dhíreach.
- Má bhí an rothaí ag marcaíocht ar luas tairiseach (gan aon luasghéarú), tomhas an fad a taistealaíodh (m) agus déan é a roinnt ar an am / na hamanna a thógtar chun an fad seo a chlúdach. Tabharfaidh sé seo meánluas duit.
- Má bhí an rothaí ag luasghéarú, agus nár athraigh luach an luasghéaraithe agus treo na gluaiseachta, ansin ríomhtar an luas ag am faoi leith t de réir na foirmle: luasghéarú x t + luas tosaigh. Tomhaistear an t-am i soicindí, luas i m / s, luasghéarú i m / s.
4 Breiseán na luachanna isteach san fhoirmle. Fuinneamh cinéiteach = (1/2) mv, áit a bhfuil m mais, is é v treoluas. Mar shampla, más é luas rothaí 15 m / s, ansin a fhuinneamh cinéiteach K = (1/2) (70 kg) (15 m / s) = (1/2) (70 kg) (15 m / s) (15 m / s) = 7875 kg ∙ m / s = 7875 N ∙ m = 7875 J.
- Faightear an fhoirmle chun an fuinneamh cinéiteach a ríomh ón sainmhíniú ar obair (W = FΔs) agus ón gcothromóid chinematach (v = v₀ + 2aΔs, áit a bhfuil an fad a thaistealaítear).

Modh 4 de 5: Méid an Teasa (J) a ríomh

1 Faigh mais an choirp téite. Chun seo a dhéanamh, bain úsáid as scála cothromaíochta nó earraigh. Más leacht é an corp, meáigh an coimeádán folamh ar dtús (doirtfidh tú an leacht isteach ann) chun a mhais a fháil. Tar éis an leacht a mheá, déan mais an choimeádáin fholamh a dhealú ón luach seo chun mais an leachta a fháil. Mar shampla, smaoinigh ar uisce a mheá 500 g.
- Chun an toradh a thomhas i ngort, caithfear an mhais a thomhas i ngraim.
2 Faigh teas sonrach an choirp. Is féidir é a fháil i gceimic, téacsleabhar fisice, nó ar an idirlíon. Is é 4.19 J / g an toilleadh teasa ar leith atá ag uisce.
- Athraíonn teas sonrach beagán le teocht agus brú. Mar shampla, i roinnt foinsí is é toilleadh teasa sonrach uisce ná 4.18 J / g (ós rud é go roghnaíonn foinsí difriúla luachanna difriúla den "teocht tagartha").
- Is féidir an teocht a thomhas i gcéimeanna Kelvin nó Celsius (ós rud é go mbeidh an difríocht idir an dá theocht mar an gcéanna), ach ní i gcéimeanna Fahrenheit.
3 Faigh teocht tosaigh do choirp. Má tá an corp leachtach, bain úsáid as teirmiméadar.
4 Teas an corp agus faigh a theocht dheiridh. Sa chaoi seo is féidir leat an méid teasa a aistrítear chuig an gcorp a fháil nuair a théitear é.
- Más mian leat an fuinneamh iomlán a tiontaíodh go teas a fháil, meas go bhfuil teocht an choirp tosaigh nialas iomlán (0 Kelvin nó -273.15 Celsius). De ghnáth ní bhaineann sé seo.
5 Dealaigh teocht an choirp tosaigh ón teocht deiridh chun an t-athrú ar theocht an choirp a fháil. Mar shampla, téitear uisce ó 15 céim Celsius go 35 céim Celsius, is é sin, is é 20 céim Celsius an t-athrú ar theocht an uisce.
6 Déan meáchan an choirp, a teas sonrach, agus an t-athrú ar theocht an choirp a iolrú. Foirmle: H = mcΔT, áit arb é ΔT an t-athrú teochta. Inár sampla: 500 x 4.19 x 20 = 41.900 J.
- Uaireanta déantar teas a thomhas i calraí nó i gcileavata. Is iad calraí an méid teasa a theastaíonn chun teocht 1 ghram uisce a ardú 1 chéim Celsius; is é cileavata an méid teasa a theastaíonn chun teocht 1 kg d’uisce a ardú 1 chéim Celsius. Sa sampla thuas, thógfadh sé 10,000 calraí nó 10 kcal chun teocht 500 gram uisce a ardú 20 céim Celsius.

Modh 5 de 5: Fuinneamh Leictreach a Ríomh (J)

1 Déanann sé seo cur síos ar mhodh chun sreabhadh fuinnimh i gciorcad leictreach a ríomh. Tugtar sampla praiticiúil ar ar a bhféadann duine fadhbanna fisiciúla a réiteach. Chun tús a chur leis, déanaimis an chumhacht a ríomh de réir na foirmle P = I x R, áit arb mise an neart reatha (A), is é R an fhriotaíocht (Ohm). Gheobhaidh tú an chumhacht (W) inar féidir leat an fuinneamh (J) a ríomh (féach an dara caibidil).
2 Glac friotóir. Léirítear luach friotaíochta (Ohm) an fhriotóra le huimhir nó le marcáil dathchódaithe. Is féidir leat friotaíocht an fhriotóra a chinneadh freisin trí é a nascadh le ohmmhéadar nó ilmhéadar. Mar shampla, déanaimis friotóir 10 ohm a ghlacadh.
3 Ceangail an friotóir leis an bhfoinse reatha. Chun seo a dhéanamh, bain úsáid as gearrthóga crogall nó seastán turgnamhach le ciorcad leictreach.
4 Téigh sruth tríd an gciorcad ar feadh tréimhse áirithe. Mar shampla, déan é seo ar feadh 10 soicind.
5 Aimsigh an amperage. Chun seo a dhéanamh, bain úsáid as aimpmhéadar nó ilmhéadar. Mar shampla, is é an sruth 100 mA = 0.1 A.
6 Ríomh an chumhacht (W) ag úsáid na foirmle P = I x R. In ár sampla: P = 0.1 x 10 = 0.01 x 10 = 0.1 W = 100 mW
7 Cumhacht agus am a iolrú chun fuinneamh a fháil (J). In ár sampla: 0.1 (W) x 10 (s) = 1 J.
- Ós rud é gur luach beag é 1 ghuta, agus go léirítear cumhacht fearais leictreacha in vata, milliúit agus cileavata, san earnáil tithíochta agus comhchoiteann, is gnách go ndéantar fuinneamh a thomhas in uaireanta cileavata. Más 1 W = 1 J / s é, ansin 1 J = 1 W ∙ s; más 1 kW = 1 kJ / s é, ansin 1 kJ = 1 kW ∙ s. Ó 1 h = 3600 s, ansin 1 kW ∙ h = 3600 kW ∙ s = 3600 kJ = 3600000 J.

Leideanna

In IR, déantar fuinneamh agus obair a thomhas in ergs freisin. 1 erg = 1 dyne (aonad tomhais fórsa) x 1 cm. 1 J = 10,000,000 erg.

Rabhaidh

Is aonaid tomhais iad an méadar joule agus newton don obair. Tomhaiseann joules an fuinneamh agus an obair a dhéantar nuair a ghluaiseann corp i líne dhíreach. Má rothlaíonn an corp, is é an t-aonad tomhais méadar núíosach.