Жұмыс. Қуат. Энергия. ПӘК.

1. Күш әрекетінен дене орын ауыстырғанда атқарылған жұмыс механикалық жұмыс деп аталады.

Сөйтіп, дененің қозғалу бағытында әрекет ететін күштің механикалық жұмысы күшке де, жүрілген жолға да тура пропорционал өседі. А= F*s, A= F*l, A= F*h   1Дж = 1H* 1м

2. Жқмыстың орындалу жылдамдығын сипаттайтын шама қуат деп аталады. Қарапайым тілмен айтқанда қуат деп жұмыстың сол жұмысты істеуге кеткен уақытқа қатынасын айтады. Тұрмыста да, техникада да орташа қуат деген ұғым жиі қолданылады.

                                                        N= A/t A= N*t   N= F* 1Вт = 1Дж *1с

3. Жер бетіндегі тіршіліктің көзі – энергия. Энергия ұғымы жұмыс және қозғалыс ұғымдарымен байланысты. Тек қозғалыстағы денелер ғана жұмыс істеуге қабілетті.Энергия әрқашанда дененің жұмыс істеуге қабілеттілігінің өлшемі болып табылады. Материяның барлық түрлерінің өзара әрекеттесуінің және қозғалысының жалпы сандық өлшемі энергия деп аталады.1.Қозғалыстағы денелердің істеген жұмысы олардың массаларына тәуелді, олай болса қозғалыстағы денелердің істеген жұмысы сол денелердің массаларына тәуелді деген сөз. 2.Дененің істеген жұмысы сол дененің жылдамдығына да тәуелді болады. Оның себебі: шар кіші биіктіктен құлағанда үлкен жылдамдыққа ие бола алмайды. Ал биіктіктен құлағанда оның қозғалыс жылдамдығы да үлкен болады. Шардың жылдамдығы жоғары болған сайын, білеушенің орын ауыстыру аралығы да ұзара береді. Демек,істелген жұмыстың жүрген жолға да тура пропорционал болады. Сөйтіп, дененің жылдамдығы артқан сайын оның жұмыс істеу қабілеті де арта түседі.

4. Потенциалдық (мүмкіншілік) энергия деп әр түрлі денелердің өзара орналасуы бойынша анықталатын энергияны айтады. Жер бетемін салыстырғанда жоғары көтерілген дененің потенциалдық энергиясы болады. Ауырлық күші әрекет ететін жоғары көтерілген дененің потенциалдық энергиясы сол дененің массасына және көтерілу биіктігіне тәуелді. Е_п = mgh

Серпімді деформацияланған серіппенің энергиясы мына формуламен анықталады:

Е_п = kl²/2; Е_п = kx²/2 Серпімділік күшінің істеген жұмысы серіппенің потенциалдық энергиясының өзгерісіне тең: А= Е₁ – Е₂

5.Кинетикалық ( қозғалыс) энергия деп денелердің қозғалу салдарынан туындайтын энергияны айтады.Дененің істейтін жұмысы оның қозғалыс жылдамдығына және массасына тәуелді.Сондай-ақ массалары бірдей, бірақ жылдамдықтары әр түрлі денелердің істейтін жұмыстары да әр түрлі болып келеді.Энергия –дененің жұмыс істеу қабілетінің өлшемі болғандықтан, денелердің кинетикалық энергиясы да жұмыс сияқты сол денелердің массалары мен жылдамдықтарына тәуелді өзгереді.Бұл дегеніміз: Кинетикалық энергиясы оның массасына және жылдамдығының квадратына тура пропорционал.    Е_к = m

Дененің механикалық энергиясының өзгерісі атқарылған жұмыстың шамасына тең:

А = W₂ – W₁= W=E_п   W= E_k     А= E_п2 –E_п1  A= E_к2 – E_к1

Дененің энергиясы оның басқа бір денелермен әрекеттесуі кезінде өзгереді. Ал денелердің өзара әрекеттесуін күш ұғымымен сипаттайды. Ендеше күштің жұмысы энергияның өзгерісін сипаттайды. Сондықтан: Күштің жұмысы энергия өзгерісінің өлшемі болып табылады.

6. Потенциалдық энергия н/се кинетикалық энергия тек белгілі бір денеге ғана тән емес.Мысалы, аспандағы ұшақтың Жермен салыстырғанда потенциалдық энергиясы да, кинетикалық энергиясы да бар.Дененің потенциалдық және кинетикалық энергияларының қосындысы механикалық энергия деп аталады.                W = Е_к + Е_п Механикалық энергия дененің жылдамдығына да, орналасқан қалпына да байланысты өзгереді. Екі энергияның қосындысы, яғни тұйық жүйенің механикалық энергиясы денелердің кез келген орналасу қалпында өзгеріссіз сақталады.

                                             W= Е_к + Е_п = const

Механикалық энергияның сақталу заңы былай тұжырымдалады: тұйық жүйені құрайтын денелер арасында тек қана ауырлық күші мен серпімділік күші әрекет ететін болса, онда тұйық жүйенің механикалық энергиясы өзгеріссіз сақталады.

7.Айналу осі бар денелердің тепе-теңдік шартын анықтау үшін күш моменті деген ұғым енгізіледі.Бұл ұғымды түсіндіру үшін айналатын денелердің қарапайым түрі иіндікті(рычагты) пайдаланады. Қозғалмайтын тіреудің н/се біліктің (осьтің) төңірегінде айнала алатын кез келген дене иіндік деп аталады. иіндіктің айналу осі өтетін О нүктесін тіреу нүктесі деп атайды. Тіреу нүктесінен иіндікке әрекет ететін күш орналасқан түзуге жүргізілген     d₁  н/се d₂ перпендикулярдың ұзындығын күш иіні деп атайды. Айналатын денеге түсірілген күштің күш иініне көбейтіндісі күш моменті деп атайды. М= F d, М₁ = М₂, М₁= F₁ d₁, М₂= F₂ d₂

Күш моментінің бірлігі үшін иіні 1 метрге тең 1 ньютон күштің моменті алынады. (Н*м)

Моменттер ережесі: айналатын дененің тепе-теңдігін сақтау үшін, денені сағат тілі жүрісіне бағыттас айналдыратын күш моменттерінің қосындысы оны сағат тілі жүрісіне қарсы бағытта айналдыратын күш моменттерінің қосындысына тең болуы керек. Екінші сөзбен айтсақ: біліктің сол жағындағы күштердің күш моменттерінің қосындысы біліктің оң жағындағы күштердің күш моменттерінің қысындысына тең болса, айналатын дене тепе-теңдікте тұрады.

8.Жай механизмдер, бірішіден, күштен ұтыс беру үшін, екіншіден, түсетін күш пен қозғалыстың бағытын өзгерту үшін қолданылады. Мысалы, ауыр жүкті тік көтеру орнына оны сол биіктікке көлбеу жазықтықты пайдаланып көтереді. Күшті түрлендіріп, қозғалыс бағытын өзгерту үшін қолданылатын құралдар жай механизмдер деп атайды. Жай механизмдерге мыналар жатады: иіндік, блок,шығыр,көлбеу жазықтық және оның өзге түрлері: сына, бұранда. Айнала алатын дененің тепе-теңдік шарты бойынша: F₁ d₁ = F₂ d₂ d₁- жұмысшы күшінің иіні, d₂- жүктің ауырлық күшінің иіні. Жұмысшы күшінің иіні ауырлық күшінің иінінен неше есе үлкен болса, жқмысшы күштен сонша есе ұтады.

Блок дегеніміз – өз осінің төңірегінен айнала алатын, шетінде науасы бар доңғалақ тегершік. Блок наусы арқылы арқан, трос немесе шынжыр тасталады. Блоктар жылжымалы және жылжымайтын болып екіге бөлінеді.1. Жүк көтергенде айналу осі не жоғары, не төмен қозғалмайтын блок жылжымайтын блок деп аталады. Бұл блокта күштен ұтыс бермейді (Р=F), бірақ күш әрәкетінің бағытын өзгертуге мүмкіндік жасайды. 2.Жүкпен бірге блоктың айналу осі де көтеріліп немесе төмен түсіп отырса, ондай блок жылжымалы блок деп аталады. Бұл блок күштен 2 есе ұтыс береді. F= P/2 P= 2F

9. Күштен ұтыс беретін қарапайым механизмдердің бір түріне көлбеу жызықтық жатады. Денені көлбеужазықтықтың бойымен жылжытқанда жасалған жұмысқа тең: А =  , Fl = mgh, Fl = Ph, F/P = h/l, Бұл тепе-теңдік былай туындалады: Көлбеу жазықтықтың боймен денеге әрекет ететін тарту күші оның ауырлық күшінен неше есе кем болса, көлбеу жазықтықтың ұзындығы оның биіктігінен сонша есе артық болады.Басқа сөзбен айтсақ жай механизмдерді пайдаланып, күштен қанша есе ұтатын болсақ, орын ауыстырудан сонша есе ұтылатын боламыз.Жай механизмдердің барлық түрлеріне ортақ механиканың алтын ережесі: күштен қанша есе ұтсақ, орын ауыстырудан сонша есе ұтыламыз.

10. Механизмнің ПӘК: Машиналардың қандай түрін алсақ да, олардың жұмыстарының бір бөлігі белгілі ортада (ауада,сұйықта,қатты денеде) кедергі н/се үйкеліс күштеріне қарсы жұмыс атқаруға жұмсалады.Сөйтіп, механизмдерге берілген энергия олардың қозғалысқа келтіретін денелеріне тұтас күйінде жете алмайды.Осыдан барып механизмдер істейтін жалпы н/се толық жұмыс және пайдалы жұмыс деген ұғымдар енгізіледі. Механизмдердің өздерін қозғалысқа келтіретін жұмыс жалпы немесе толық жұмыс делінеді.Механизмдердің басқа денелерді қозғалысқа келтіретін жұмысы пайдалы жұмыс деп аталады.