Fizyka momentu obrotowego: dlaczego Twój samochód naprawdę działa

0
8

Przestań postrzegać „pracę” jako codzienny obowiązek. W inżynierii samochodowej nie mówimy o pracy od 9 do 17 lub naprawie skrzyni biegów. Mówimy o pracy mechanicznej. O tym, który porusza metalem.

Praca to siła przyłożona na określonej drodze. To proste. Ale jest niuans. Odległość ma znaczenie tylko wtedy, gdy ruch następuje w kierunku siły. Podnieś pudełko z podłogi na półkę. Siła jest równa ciężarowi pudełka. Odległość jest równa wysokości półki. Wykonałeś całą pracę. Teraz przenieś to pudełko do innego pokoju. Przeszłaś przez podłogę. Czy jesteś zmęczony? Pocisz się. Ale nie wykonałeś żadnej dodatkowej pracy. Poruszałeś się poziomo. Grawitacja działa pionowo. Wektory się nie zgadzały.

Twój samochód robi to cały czas. Przykłada siłę, aby pokonać tarcie. Zwalcza opór aerodynamiczny. Silnik spala paliwo, aby wytworzyć siłę pchania.

Weźmy pod uwagę wzgórze. Pokonywanie stromych wzniesień wymaga ogromnego momentu obrotowego. Samochód działa wbrew grawitacji. Podnosi własną masę. Magazynuje energię potencjalną. Zjechać z tego samego wzgórza? Samochód oddaje tę energię. Grawitacja przejmuje kontrolę. Silnik odpoczywa. Kiedy upuszczasz ładunek, nie wykonujesz żadnej pracy. Masz kontrolę nad upadkiem.

Praca to zużyta energia. To jest waluta ruchu. Kiedy idziesz w góry, wydajesz tę walutę. Kiedy zejdziesz na dół, możesz zwrócić jego część. Jednostki pracy są identyczne z jednostkami energii. Wkrótce przyjrzymy się bliżej dżulom i mocy. Na razie pamiętaj: jeśli obiekt nie poruszy się w kierunku przyłożonej siły, nic się nie stanie.