آموزش فرمول کار در فیزیک – نیرو افقی و عمودی + مثال های مختلف (رایگان)

هنگامی که نیرویی به جسمی وارد می‌شود، باعث جابه‌جایی آن جسم از مکانی به مکان دیگری خواهد شد. در این حالت می‌گویند کار فیزیکی انجام شده است. در واقع با انجام یک کار، انرژی نیز منتقل می‌شود. پس می‌توان گفت که کار با انرژی نیز مرتبط است. در انجام یک کار، میزان نیروی وارد شده به یک جسم و میزان جابه‌جایی آن جسم نقش بسیار موثری دارند. معمولا نیروی خارجی که بر یک جسم وارد می‌شود را به صورت F در نظر می‌گیریم که این نیرو می‌تواند جسم را در راستای نیرو به اندازه d جابه‌جا کند. در این حالت زاویه‌ای که بین بردارهای نیرو و جابه‌جایی قرار دارد را زاویه θ می‌نامیم. بنابراین کار انجام شده توسط نیروی وارد شده بر یک جسم، از حاصل‌ضرب نیرو در جابه‌جایی در کسینوس زاویه θ به دست می‌آید. واحد اندازه‌گیری کار در سیستم SI ژول نامیده می‌شود. منظور از یک ژول مقدار کار انجام شده توسط نیروی یک نیوتن برای جابه‌جایی یک جسم به اندازه یک متر در راستای نیرو است. برای اینکه بخواهیم مقدار کار را به دست آوریم، در ابتدا می‌بایست نیروهای وارد شده بر جسم را رسم کنیم. سپس هر یک از نیروها را در راستای عمودی و افقی تجزیه کنیم. سپس برآیند نیروها را به دست آوریم. علاوه بر این، زاویه‌ای که بین نیروی برآیند و میزان جابه‌جایی جسم ایجاد شده است را محاسبه کنیم. در نهایت، با استفاده از فرمول کار، نیرو را در میزان جابه‌جایی جسم و در کسینوس زاویه بین آن‌ها ضرب می‌کنیم تا میزان کار انجام شده به دست آید. کار را می‌توان بر حسب جهت نیروی وارد بر آن به دست آورد. نیرو می‌تواند به شکل‌های افقی، عمودی و حتی به شکل مایل بر جسم وارد شود. در این حالت با محاسبه نیروی برآیند و میزان جابه‌جایی جسم می‌توانیم کار انجام‌شده را به دست آوریم. نسبت کارهای انجام‌شده توسط هر یک از نیروها را نیز می‌توان از طریق فرمول کار در فیزیک محاسبه کرد. در این آموزش برای درک کامل مباحث و موارد مربوطه، می‌خواهیم با همدیگر با فرمول کار انجام‌شده در فیزیک و نحوه محاسبه آن آشنا شویم. بنابراین در ابتدا مفهوم کار در فیزیک را بیان می‌کنیم. به نحوه محاسبه کار انجام‌شده بر اساس فرمول مربوطه اشاره می‌کنیم. نحوه محاسبه کار انجام شده بر اساس نیروی افقی وارد بر جسم را توضیح می‌دهیم. شیوه محاسبه کار انجام‌شده بر مبنای نیروی عمودی وارد بر جسم را ارائه می‌کنیم. در نهایت با ذکر مثال‌های کاربردی، کار انجام شده در مسائل مختلف را محاسبه می‌کنیم.

فرادرس

ساره شفیعی