§8. Жұмыс және куат.

Табиғатта денелер қозғалысы, басқаша айтқанда олардың

кеңістіктің бір нүктесінен екінші нүктесіне уакыт бойынша орын

ауыстыруы тек күштердің ықпалымен ғана болады. Осылай болған

соң, күштердің денелердін орын ауыстыруымен байланысты әсеріне

сипаттама беру қажет болып табылады.

Механикада осындай сипаттама ретінде бір шама алынады,

сонда күштің орын ауыстыру бойымен бағытталған кұраушысы

неғұрлым көп болса, күш түскен нүкте неғұрлым алысырак жылжыса,

ол шама солғұрлым үлкен болады. Осы шама жұмыс деп аталады.

Қозғалыс түзу сызыкты болып, күш тұрақты жэне орын

ауыстыру бойымен бағытталған дербес жағдайда, жұмыс / күші мен

оның түскен нүктесінің 5 орын ауыстыруынын көбейтіндісіне

пропорционал болады:

А = ф . (25)

Мұндағы к - пропорционалдық коэффициент. Егер денеге

түсірілген күш бағыты орын ауыстыру бағытымен а бұрышын

жасайтын болса (26-сурет), онда / күшін орын ауыстыру бойымен

бағытталған / 5 кұраушыға жэне оған перпендикуляр /„ құраушыға

жіктейміз.

Жоғарыда айтылғандай, тек / 5 құраушысы ғана жұмыс істейді,

сондықтан:

немесе,

себепті,

А = к/55

/ш =/С080Г болган

А = к/зсо&а.

(26)

Пропорционалдық

коэффициент к = 1 деп ұйгарсақ,

онда

А = /хсо5 а .

26-сурет

(27)

42

Сонымен, күш еркін багыт-талған жағдайда, жүмыс шамасы /

күшінің, күш түскен нүктенің 5 орын ауыстыруының жэне күштің

багыты мен орын ауыстыру арасындағы а бүрышы косину-сының

һобейтіндісіне тең болады.

Жүмыс тек өзінің сан мәнімен ғана сипатталады, сон-дыктан ол

скяляр шама болып табылады.

Егер а<90° болса, онда со$а>0, жүмыс он шама; бұл

/і .н лайда күштің / 4. қүраушысы дене орын ауыстыратын жакка карай

Гміі ытталады.

Егер а>90° болса, онда со5а<0, бүл жагдайда жүмыс теріс

нійма; күштің / ү қүраушысы орын ауыстыру бағытына карама-қарсы

бпгытталады.

Іс жүзінде тек күштер істеген жүмысты гана емес, көбінесе сол

жүмыс істелген уақытты білудің де маңызы зор болады. Екі

мсханизмніц істеген жүмысы бірдей болғанда, оның осы жүмысты

м і і і с ы с ы аз уақыт ішінде істесе, әрине сонысы құнды болады.

( сшдықтан, жұмыспен қатар куат деп аталатын жаңа шама енгізіледі.

Кущ ( IV) деп, АА жұмысына тура пропорционал және сол жұмыс

Ісіелген Аі уакыт аралыгына кері пропорционал физикалык

іііимйііы айтады:

IV = — . (28)

Аі

Егер күш уақытқа байланысты өзгеретін болса, онда қуатта

іуракты болып қалмайды, бұл жағдайда берілген уақыт кезеңіндегі

куш туралы айтудың ғана мағынасы болады, онда осы айтып

піырганымыз Аі уақыт аралығы шексіз кеміген кездеп• —ДЛ

кіі і ынасының ұмтылатын шегі деп ұгамыз,

ІУ = \іт(— ) = — . (29)

* Ч д I ) &

яғни қуат сан жағынан жұмыстың уақыт бойынша алынған

іуі.ш-дысынатең.

Элементар жұмыс АА = / 5А8 болғандықтан (29) тендік бойынша

^ = = = (30)

мұндағы І і т ^ ) = и , бұл берілген уақыт кезеңіндегі

(Кі.підамдықтың мэні. Сонда, қуат дегеиіміз әрбір берілген уақыт

кс ісңінде күштің козғалыс багытына түскен проекциясы мен қозғалыс

жылдамдығының көбейтіндісіне тең шама екендігін көреміз.

43

Жұмыс бірлігі ретінде бірлік күштің орын ауыстыру

бағытындағы бірлік жолда істеген жүмысы алынады.

БХ жүйесінде жүмыс бірлігі (Дж). Ол 1 Ньютон күштің 1 метрге

тең жолдағы істеген жүмысына тең.

СГС жүйесінде жүмыс бірлігі эрг. Ол 1 дина күштін

Ісантиметрге тең жолдағы істеген жүмысына тең.

Жүмыс бірліктері арасында мынадай катыстар бар:

1 Дж = 1 Н М=1&дин 102см = 10 эрг.

Қуат бірлігі үшін, бірлік уақыт (сек) ішінде істелінген бірлік

жүмыстың (Дж немесе эрг) қуаты алынады.

БХ - жүйесінде куат бірлігі секундтағы Джоульге тең ватт (вт)

болып табылады. 1 вт = 10 эрг/сек.