Яка робота була виконана газом під час процесу циклічного циклу, на якому зображений на графіку, і становила
Яка робота була виконана газом під час процесу циклічного циклу, на якому зображений на графіку, і становила 80 Дж? Виражте відповідь у Дж.
09.12.2023 23:41
Пояснення: Механічна робота - це фізична величина, яка вимірюється в джоулях (Дж). Вона визначається як добуток сили, що діє на тіло, на відстань, на яку зсувається тіло у напрямку сили.
У даній задачі зображений графік, на якому зображено циклічний процес. Цикл складається з двох фаз: зростання і спад. На графіку обидві фази є симетричними відносно нуля.
Механічна робота, виконана газом під час процесу, може бути обчислена як площа під кривою на графіку. Заповнімо відповідну формулу для обчислення механічної роботи:
\[ W = \int F dx \]
де \( W \) - механічна робота, \( F \) - сила, \( dx \) - відстань.
З графіку видно, що сила відображена на вісі Y, а відстань - на вісі X. Щоб обчислити площу, можна розділити графік на прямокутники та трикутники і обчислити суму їх площ.
Проаналізуємо графік і обчислимо площу кожного прямокутника і трикутника, а потім додамо отримані значення:
\[ W = (F_1 \cdot x_1) + (F_2 \cdot x_2) + (F_3 \cdot x_3) + (F_4 \cdot x_4) + \frac{1}{2} \cdot (F_5 \cdot x_5) \]
де \( F_1, F_2, F_3, F_4, F_5 \) - значення сили на кожному етапі циклу, \( x_1, x_2, x_3, x_4, x_5 \) - відповідні відстані.
Тепер підставимо дані з задачі: механічна робота \( W = 80 \, Дж \), обчислимо суму площ з графіку та знайдемо відповідь.
Доп. материал: Задача: Яка робота була виконана газом під час процесу циклічного циклу, на якому зображений на графіку, і становила 80 Дж? Виражте відповідь.
Совет: Для кращого розуміння графіка його можна поділити на етапи і обчислити площу як прямокутники та трикутники.
Задание: Знайдіть механічну роботу, виконану газом під час опуклого циклу, якщо вона становить 120 Дж.