Έργο (φυσική)

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Κλασική Μηχανική
\vec{F} = {\mathrm{d}(m \vec{v}) \over \mathrm{d}t}
Πρότυπο: προβ.  συζ.  επεξ.

Το Έργο είναι όρος της Φυσικής, που σε πολύ απλή απόδοση, εκφράζει την ποσότητα της ενέργειας που παράγεται ή καταναλώνεται από ένα σώμα κατά τη διάρκεια μιας μεταβολής στην κινητική του κατάσταση. Είναι το γινόμενο μιας δύναμης επί τη μετατόπιση του σημείου εφαρμογής της. Εναλλακτικά, μπορεί να ειπωθεί ότι είναι η ενέργεια που μια δύναμη μεταφέρει σε ένα κινούμενο σώμα. Συμβολίζεται με το αγγλικό γράμμα W και μετριέται σε Joule.

W = \int_{C} \vec F \cdot d\vec{s} \,\!

Ορισμός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το Έργο ως φυσικό μέγεθος εκφράζει την ενέργεια που μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο ή που μετατρέπεται από μια μορφή σε μια άλλη. Συμβολίζεται με το γράμμα W (από τον αντίστοιχο αγγλικό όρο Work). Μονάδα μέτρησης του έργου είναι το 1 Joule. (1 N·m)

Έργο Δύναμης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σταθερή Δύναμη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το έργο μιας σταθερής δύναμης F ορίζεται ως το γινόμενο της δύναμης F (σε Ν) επί την μετατόπιση x (σε m).

W_F = Fx


Εάν, δε, η δύναμη F σχηματίζει γωνία θ με τη μετατόπιση, τότε το έργο ισούται με το έργο της συνιστώσας Fx της δύναμης F. Δηλαδή:

W_F = W_{F_x} = Fx \cos{\theta}

Μεταβαλλόμενη Δύναμη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ωστόσο, αν η δύναμη είναι μεταβαλλόμενη, τότε το έργο της υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την συνάρτηση F(x) δύναμης-μετατόπισης και ολοκληρώνοντάς την πάνω στη μετατόπιση.

Έργο και Κινητική Ενέργεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Θεώρημα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η μεταβολή της Κινητικής Ενέργειας ενός σώματος (ΔΚ) ισούται με το αλγεβρικό άθροισμα των έργων όλων των δυνάμεων που δρουν πάνω του ή, ισοδύναμα, είναι ίση με το έργο της συνισταμένης δύναμης:

\Delta K = \Sigma W_F = W_{F_{o \lambda}}

Θερμοδυναμική[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στη θερμοδυναμική το έργο ορίζεται κάπως διαφορετικά απ' ότι στην κινηματική, και έχει να κάνει με μεταβολές όγκου του αερίου που μελετάμε.

Αντιστρεπτή μεταβολή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το έργο ενός αερίου σε μια αντιστρεπτή μεταβολή είναι η ενέργεια που ανταλάσσει το αέριο με το περιβάλλον λόγω της μεταβολής του όγκου του. Δίνεται από τον τύπο: δW=pdV, όπου p είναι η πίεση που ασκεί το αέριο και ΔV η μεταβολή του όγκου του. Από την παραπάνω σχέση είναι φανερο ότι το έργο είναι θετικό όταν το αέριο εκτονώνεται (αυξάνεται ο όγκος του) και αρνητικό όταν συμπιέζεται (μειώνεται ο όγκος του). Επίσης το έργο σε μια αντιστρεπτή μεταβολή είναι αριθμητικά ίσο με το εμβαδόν της επιφάνειας μεταξύ της γραφικής παράστασης της μεταβολής και του άξονα V,στο διάγραμμα P-V. Στην ισόχωρη αντιστρεπτή μεταβολή, όπου δεν έχουμε μεταβολή όγκου, το έργο είναι μηδέν.


Βιβλιογραφία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Φυσική Γενικής Παιδείας, Α' Γενικού Λυκείου