Фізика (7 клас).Робота і потужність. Енергія Віківерситет

15.09.2015

Фізика (7 клас)/Робота та потужність. Енергія
Зміст
Механічна робота. Одиниці роботи. [ ред.]

У повсякденному житті під поняттям «робота» ми розуміємо всякий корисна праця робітника, інженера, вченого, учня.

У фізиці поняття робота. дещо інше. Це певна фізична величина, а значить, її можна виміряти. У фізиці вивчається насамперед механічна робота .

Розглянемо приклади механічної роботи.

Поїзд рухається під дією сили тяги електровоза, при цьому відбувається механічна робота. При пострілі з рушниці сила тиску порохових газів здійснює роботу — переміщує кулю вздовж стовбура, швидкість кулі при цьому збільшується.

З цих прикладів видно, що механічна робота здійснюється, коли тіло рухається під дією сили. Механічна робота відбувається і в тому випадку, коли сила, діючи на тіло (наприклад, сила тертя), що зменшує швидкість його руху.

Бажаючи пересунути шафу, ми з силою на нього надавлюємо, але якщо він при цьому рух не приходить, то механічної роботи ми не здійснюємо. Можна уявити собі випадок, коли тіло рухається без участі сил (за інерцією), в цьому випадку механічна робота також не здійснюється.

Отже, механічна робота здійснюється, коли на тіло діє сила, і воно рухається .

Неважко зрозуміти, що чим більша сила діє на тіло і чим довший шлях, який проходить тіло під дією цієї сили, тим більша відбувається робота.

Механічна робота прямо пропорційна прикладеній силі і прямо пропорційна до пройденого шляху .

Тому, домовилися вимірювати механічну роботу добутком сили на шлях, пройдений за цим напрямом цієї сили:

робота = сила ? шлях

або

A = Fs,

де — робота, F — сила і s — пройдений шлях.

За одиницю роботи приймається робота, чинена силою в 1Н, на шляху, що дорівнює 1 м.

Одиниця роботи — джоуль (Дж ) названа на честь англійського вченого Джоуля. Таким чином,

1 Дж = 1Н · м.

Використовується також килоджоули (кДж ) .

1 кДж = 1000 Дж.

Формула А = Fs застосовна в тому випадку, коли сила F постійна і збігається з напрямком руху тіла.

Якщо напрям сили збігається з напрямком руху тіла, то ця сила робить позитивну роботу.

Якщо ж рух тіла відбувається в напрямку, протилежному напрямку прикладеної сили, наприклад, сили тертя ковзання, то ця сила робить негативну роботу.

A = -Fs.

Якщо напрям сили, що діє на тіло, перпендикулярно напрямку руху, то ця сила роботи не здійснює, робота дорівнює нулю:

A = 0.

надалі, кажучи про механічну роботу, ми будемо коротко називати її одним словом — робота.

Приклад. Обчисліть роботу, чинену при підйомі гранітної плити об’ємом 0,5 м3 на висоту 20 м. Щільність граніту 2500 кг/м3.

Запишемо умову задачі, і вирішимо її.

Дано :

V = 0,5 м3

? = 2500 кг/м3

F = 9,8 Н/кг · 1250 кг ? 12 250 Н.

A = 12 250 Н · 20 м = 245 000 Дж = 245 кДж.

А — ?

Відповідь. А =245 кДж.

Важелі.Потужність.Енергія [ ред.]

На вчинення однієї і тієї ж роботи різних двигунів потрібно різний час. Наприклад, підйомний кран на будівництві за кілька хвилин піднімає на верхній поверх будівлі сотні цеглин. Якщо б ці цеглини перетискував робітник, то йому для цього знадобилося б кілька годин. Інший приклад. Гектар землі кінь може зорати за 10-12 год, трактор ж з многолемешным плугом (леміш — частина плуга, подрезающая пласт землі знизу і передає його на відвал; многолемешный — багато лемешів), цю роботу виконає на 40-50 хв.

Ясно, що підйомний кран ту ж роботу здійснює швидше, ніж робочий, а трактор — швидше ніж кінь. Швидкість виконання роботи характеризують особливою величиною, званої потужністю.

Потужність дорівнює відношенню роботи до часу, за який вона була здійснена.

Щоб обчислити потужність, треба роботу розділити на час, протягом якого здійснена ця робота. потужність = робота/час.

або

N = A/t,

де N — потужність, A — робота, t — час виконаної роботи.

Потужність — величина постійна, коли за кожну секунду відбувається однакова робота, в інших випадках відношення A/t визначає середню потужність:

N ср = A/t. За одиницю потужності прийняли таку потужність, при якій за 1 с відбувається робота у Дж.

Ця одиниця називається ват (Вт ) на честь ще одного англійського вченого Уатта.

Отже,

1 вт = 1 дж/ 1 секунда. або 1 Вт = 1 Дж/с .

Ватт (джоуль в секунду) — Вт ( 1 Дж/с).

Короткий опис статті: види енергії

Джерело: Фізика (7 клас)/Робота та потужність. Енергія — Віківерситет

Також ви можете прочитати