کار ... چگونه کار میکند!؟ - پیتر بوهاچک
-
0:14 - 0:15در علم فیزیک،
-
0:15 - 0:18مفاهیم کار و توان به ما کمک میکند تا
-
0:18 - 0:21چیزهای زیادی را در جهان درک کرده
و آنها را توضیح دهیم. -
0:21 - 0:23اجازه دهید که با کار شروع کنیم.
-
0:23 - 0:26کار مثبت انرژی است
که آن را به یک سیستم میدهیم، -
0:26 - 0:30و کار منفی انرژی ست
که به بیرون منتقل میشود. -
0:30 - 0:34فرض کنید که کار مثبت پولیست که
در حساب بانکیتان قرار میدهید، -
0:34 - 0:37و کار منفی پولیست که
از حساب تان بر میدارید. -
0:37 - 0:38در سیستم متریک،
-
0:38 - 0:41انرژی و کار
با واحد ژول اندازه گیری میشوند. -
0:41 - 0:46برای مثال، ساعت مکانیکی قدیمی و زیبای
پاندولی (ساعت پدربزرگ) را درنظر بگیرید. -
0:46 - 0:48ما انرژی را به ساعت میدهیم
-
0:48 - 0:49با چرخش محور
-
0:49 - 0:52استوانه سنگین فلزی درون ساعت بلند شود.
-
0:52 - 0:55وقتی این کار را میکنیم، کار مثبت است،
-
0:55 - 0:57افزودن انرژی به ساعت،
-
0:57 - 1:01و اینکه انرژی در حالت
پتانسیل گرانشی ذخیره میشود. -
1:01 - 1:05میتوانیم میزان کار انجام شده را
محاسبه کنیم -
1:05 - 1:08با ضرب نیروی وارد شده
در فاصله که نیرو اعمال میشود. -
1:08 - 1:10تا استوانه فلزی را بالا ببریم،
-
1:10 - 1:13لازم است تا نیرویی
مساوی با وزن آن وارد کنیم. -
1:13 - 1:15این نیرو مساوی نیروی جاذبه است
-
1:15 - 1:18که استوانه را به پایین میکشد.
-
1:18 - 1:20این استوانهها ۳۰۰ نیوتن وزن دارند،
-
1:20 - 1:21که نسبتاً سنگینند،
-
1:21 - 1:23هم وزن بچهای کوچک،
-
1:23 - 1:25و اگر آن را نیم متر بلند کنیم،
-
1:25 - 1:27باید ۳۰۰ نیوتن را
-
1:27 - 1:29در ۰/۵ متر ضرب کنیم
-
1:29 - 1:32تا ۱۵۰ ژول کار داشته باشیم.
-
1:32 - 1:35توان نرخی است که انرژی انتقال مییابد.
-
1:35 - 1:36وقتی میگوییم نرخ،
-
1:36 - 1:38یعنی میزان انرژي انتقال یافته
-
1:38 - 1:40در واحد زمان.
-
1:40 - 1:42در سیستم متریک، توان به واحد
-
1:42 - 1:44ژول بر ثانیه
-
1:44 - 1:46یا وات است.
-
1:46 - 1:48واژه وات به «جیمز وات» باز میگردد،
-
1:48 - 1:51او «ایده اسب بخار» را مطرح ساخت
-
1:51 - 1:52تا توانی را اندازه بگیرد
-
1:52 - 1:55که از کار اسبی معمولی بدست میآمد.
-
1:55 - 1:58جیمز وات سازنده موتورهای بخار بود،
-
1:58 - 2:00و میخواست مشتریهای او
-
2:00 - 2:01بتوانند مقایسهای را
-
2:01 - 2:04بین موتورهای بخار و موارد مشابه بکنند،
-
2:04 - 2:07مثل توانی که از کار اسب بدست میآید.
-
2:07 - 2:09آن ایده بسیار مفید بود
-
2:09 - 2:11به نحوی که سیستم متریک
واحد توان را «وات» گذاشت، -
2:11 - 2:14که از نام جیمز وات گرفته شده بود.
-
2:14 - 2:16حال مسیر وات را دنبال کنیم،
-
2:16 - 2:18بیایید مقایسهای بین توان لازم برای
-
2:18 - 2:19راهاندازی ساعت پاندولی
-
2:19 - 2:21و توان مورد نیاز برای
-
2:21 - 2:24روشن کردن لامپ ۱۰۰ واتی بکنیم.
-
2:24 - 2:26ما میتوانیم توان مصرفی شخصی را
-
2:26 - 2:27که فنر ساعت را میچرخاند
-
2:27 - 2:29از تقسیم میزان کار آنها به زمانی که
-
2:29 - 2:31برای انجامش لازم است، بدست آوریم.
-
2:31 - 2:34اگر یک دقیقه یا ۶۰ ثانیه طول بکشد،
-
2:34 - 2:35تا وزن را بلند کنیم،
-
2:35 - 2:38پس ۱۵۰ ژول کار انجام میشود
-
2:38 - 2:39که به ۶۰ تقسیم شده،
-
2:39 - 2:43و هر ثانیه ۲/۵ ژول کار میشود.
-
2:43 - 2:45انرژی وارد به ساعت
-
2:45 - 2:48برابر با ۲/۵ وات است.
-
2:48 - 2:50اما شما ۴۰ برابر این مقدار را
-
2:50 - 2:53برای روشن نمودن لامپ ۱۰۰ وات نیاز دارید.
-
2:53 - 2:55قبل از اینکه بگذاریم ساعت کار کند،
-
2:55 - 2:56انرژی به شکل
-
2:56 - 2:59پتانسیل گرانشی در استوانهها ذخیره میشود.
-
2:59 - 3:00مثل حساب بانکی شما
-
3:00 - 3:03وقتی پول به آن واریز میکنید.
-
3:03 - 3:04اما اگر ساعت کار کند،
-
3:04 - 3:07استوانهها به آرامی پایین میآیند.
-
3:07 - 3:09انرژی از ساعت بیرون میرود.
-
3:09 - 3:11در حقیقت، وقتی استوانهها
کاملاً پایین آمدند، -
3:11 - 3:14انرژی آن کاملاً تخلیه میشود.
-
3:14 - 3:16خوب، توان مصرفی ساعت چقدر است؟
-
3:16 - 3:21جواب، میزان تخلیه انرژی ساعت دیواری
در هر ثانیه است -
3:21 - 3:26اگر ۵ روز بگذرد تا استوانهها
به جایگاه اولیه بازگردند چطور؟ -
3:26 - 3:27میتوانیم آن را بیابیم
-
3:27 - 3:29چرا که میدانیم چه مقدار کار انجام دادیم
-
3:29 - 3:31وقتی استوانهها را بلند کردیم:
-
3:31 - 3:32۱۵۰ ژول.
-
3:32 - 3:36اما این بار نه یک دقیقه
بلکه ۵ روز طول میکشد -
3:36 - 3:39۵ روز برابر با ۵ ضربدر ۲۴
-
3:39 - 3:40ضربدر ۶۰
-
3:40 - 3:42و دوباره ضربدر ۶۰ است.
-
3:42 - 3:45که ۴۳۲ هزار ثانیه میشود.
-
3:45 - 3:47پس ما کار انجام شده را
به زمان تقسیم میکنیم -
3:47 - 3:53و جواب ۰/۰۰۰۳۵ ژول در ثانیه را مییابیم،
-
3:53 - 3:57که همان ۰/۳۵ میلی وات است.
-
3:57 - 3:59این مقدار توان بسیار کوچک است.
-
3:59 - 4:01این ساعت توان بسیار کمی را مصرف میکند
-
4:01 - 4:04و شما میتوانید
تقریباً ۳۰۰ هزار ساعت را راه بیاندازید -
4:04 - 4:08با همان میزان توان مصرفی لازم
برای روشن نگه داشتن لامپ ۱۰۰ واتی. -
4:08 - 4:10دقیقاً!
شما در هر خانهای میتوانید ساعتی را -
4:10 - 4:13در شهری معمولی با این توان راه بیاندازید.
-
4:13 - 4:15این نتیجه گیری فوق العادهای است
-
4:15 - 4:16و دانش مسأله کار
-
4:16 - 4:19و توان برای یافتنش لازم بود.
- Title:
- کار ... چگونه کار میکند!؟ - پیتر بوهاچک
- Speaker:
- Peter Bohacek
- Description:
-
درس کامل را در پایگاه زیر ببینید:
http://ed.ted.com/lessons/how-does-work-work-peter-bohacekمفاهیم «کار» و «توان» کمک میکند تا بسیاری از قوانین فیزیک را که جهان بر پایه آن است، باز کرده و درک کنیم در این درس، «پیتر بوهاچک» اثر متقابل هر یک از مفاهیم را در ارتباط با دو مثال واقعی -- یک لامپ حبابی و ساعت پاندولي (ساعت پدربزرگ) -- توضیح میدهد.
درسی از پیتر بوهاچک، انیمیشن از لوک کاهیل.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:31
soheila Jafari approved Persian subtitles for How does work... work? | ||
soheila Jafari accepted Persian subtitles for How does work... work? | ||
soheila Jafari edited Persian subtitles for How does work... work? | ||
soheila Jafari edited Persian subtitles for How does work... work? | ||
soheila Jafari edited Persian subtitles for How does work... work? | ||
Ali Hosseini edited Persian subtitles for How does work... work? | ||
Ali Hosseini edited Persian subtitles for How does work... work? | ||
Ali Hosseini edited Persian subtitles for How does work... work? |