Darbs (fizika)

Vikipēdijas raksts

Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Disambig.svg Šis raksts ir par fizikālu lielumu. Skatīt nozīmju atdalīšanas lapu, lai uzzinātu par citām jēdziena Darbs nozīmēm.

Fizikā, darbs ir enerģijas pārmaiņas dažādu spēku ietekmē. Līdzīgi kā enerģija, tas ir skalārs lielums, SI sistēmā to mēra džoulos. Terminu darbs prmo reizi minēja Franču matemātiķis Kaspars-Gustavs Kariols 1830. gadā.[1]

Balstoties uz darba-enerģijas teoriju, ja ārējais lauks iedarbojas uz kādu objektu kinētiskā enerģija mainās no Ek1 uz Ek2, līdz ar to darbs (W) ir:[2]

W = \Delta E_k = E_{k2} - E_{k1} = \frac{1}{2}m \Delta (v^2) \,\!

kur m ir objekta masa un v ir objekta ātrums.

Darba pielietojumu uz kādu objektu var aprēķināt sareizinot pielietoto spēku (F) un objekta veikto pārvietojumu (d). Formula:

W = \mathbf{F}\cdot \mathbf{d}=Fd \cos\theta.  \,\!

[izmainīt šo sadaļu] Ievads

Beisbola bumbas metējs veic pozitīvu darbu, pievadot bumbai enerģiju. Un ķērājs pielieto negatīvu darbu.

Darbs var būt nulle pat ja tiek pielietots spēks. Centrtieces spēkam ir apļveida kustības, piemēram, darbs ir nulle, ja pārvietojamā objekta kinētiskā enerģija nemainās. Līdzīgi, kad grāmata stāv uz galda, galds attiecībā pret grāmatu neveic darbu, lai gan spēki ir vienādi ar mg svārstībām, jo nenotiek enerģijas izmaiņas ne iekšā grāmatā, ne ārpus tās.

Siltuma vadītspēja netiek uzskatīta par darba veidu, kopš enerģija ir redzama atomu vibrācijās labāk kā makroskopiskā pārvietošanā.

[izmainīt šo sadaļu] Mērvienības

Darba SI sistēmas mērvienība ir džouls (J), kurš tiek definēts kā darbs, kas paveikts ar vienu ņūtonu lielu spēku attiecībā pret vienu metru garu distanci. Šī definīcija tiek balstīta uz Sadī Karno 1824.gadā izvirzīto darba definīciju, ka "svars paaugstinās līdz ar augstumu", kas tiek balstīta uz faktu, ka vecos tvaika dzinējus galvenokārt izmantoja, lai paceltu ūdens spaiņus, par spīti gravitācijas augstumam, ārā no šahtām. Līdzvērtīgais mērs ņūtons-metrs (N•m) dažbrīd tiek izmantots kā aizvietotājs; tomēr, tas dažbrīd tiek piemērots priekš saliektiem spēkiem, lai atšķirtu darba mērvienības no enerģijas.

Citas darba mērvienības, kas nav iekļautas SI sistēmā, ir ergs, pēdmārciņa, u.c.

[izmainīt šo sadaļu] Atsauces

  1. Jammer, Max (1957). Concepts of Force. Dover Publications, Inc.. ISBN 0-486-40689-X. 
  2. Tipler (1991), page 138.