Работа силы

1. Работа силы

2.

В обыденной жизни словом «работа»
мы называем различные действия
человека или устройства

3.

В физике под работой подразумевается
перемещение чего-то в пространстве под
действием каких-то сил.
На картинке человек перемещает пианино по комнате
на какое-то расстояние, толкая его с некоторой силой.
В таком случае говорят, что эта сила совершает
работу по перемещению пианино.

4. Механическая работа

Механическая работа
совершается, если под
действием силы тело
перемещается. Работа равна
произведению силы на
перемещение.

5.

Однако работа зависит еще и от угла, под
которым прикладывается сила. Так, например,
невозможно сдвинуть с места автомобиль, если силу
прикладывать не сзади автомобиля, а вертикально
вниз.
А – механическая работа
F – сила, действующая на тело, Н (Ньютоны)
S – перемещение тела под действием силы, м
(метры)
Единицы измерения работы:
[А] = Н · м = Дж (Джоуль)
Единицу измерения работы назвали в честь великого английского
физика Джеймса Джоуля.

6.

Работа может быть положительной,
отрицательной или равной нулю.
Работа считается положительной, если
направление приложенной силы совпадает с
направлением перемещения тела
Fтяги
s
Сила тяги двигателя
автомобиля совпадает с
направлением его
перемещения, значит
работы силы тяги
положительная
Мяч после броска падает вниз на
Землю за счет силы притяжения,
которая тоже направлена вниз,
поэтому работы силы тяжести
положительная

7.

Работа считается отрицательной, если
направление приложенной силы
противоположно направлению
перемещения тела
s
Fтяж
Сила тяжести действует на
шар вниз, а сам шар
поднимается вверх, значит
работы силы тяжести в этом
случае отрицательная
Во время броска мяч какое-то время
летит вверх, но на него действует сила
притяжения, направленная вниз,
поэтому работы силы тяжести будет
отрицательная

8.

Работа не совершается, если под
действием силы тело не
перемещается
s
Мальчик пытается
двинуть тяжелый камень,
прикладывая силу, но тот
не перемещается,
значит работы силы
будет равна нулю
Fтяж
Машина едет по дороге и
перемещается, но под действием
силы тяги, а не силы тяжести Земли,
в таком случае работа силы
тяжести равна нулю

9.

Обратите внимание, что работа
положительна, если угол между
направлением приложенной силы и
направлением перемещения 0°,
отрицательная, если угол 180° и равна
нулю, если угол равен 90°.

10. Работа силы тяжести.

11. Вблизи поверхности Земли будем считать

S=ab
s

12. 1. Тело брошено вертикально вниз

13. 2. Тело брошено вертикально вверх

14. 3. Перемещение тела составляет угол α с Fтяж.

h1
h2

15. Вывод

Работа силы тяжести не зависит от формы
траектории и длины пути, а зависит только
от начального и конечного положения
тела.
Поле силы тяжести потенциально
Работа по замкнутой траектории = нулю

16.

Работа Fтяж равна изменению
потенциальной энергии, взятому с
противоположным знаком

17. Потенциальная энергия поднятого над Землей тела

- энергия взаимодействия тела с Землей
является относительной величиной, т. к.
зависит от выбора нулевого уровня (где h = 0)

18. Работа силы упругости

19.

20.

21. Работа силы упругости

равна изменению потенциальной
энергии, взятому с противоположным
знаком.

22. Потенциальная энергия упруго-деформированного тела

Потенциальная энергия упругодеформированного тела
- энергия взаимодействия частей тела

23. Работа силы трения

24. Работа силы трения

25. Мощность

26. Мощность

Для совершения механической работы нужно время.
Так, трактор вспашет поле гораздо быстрее, чем
лошадь, хотя их перемещение будет одно и то же. Чем
быстрее совершается работа, тем лучше. Физическая
величина, которая характеризует время совершения
работы, называется мощность

27.

Мощность – это физическая величина, которая
характеризует работу в единицу времени
N – мощность
A – механическая работа, Дж (Джоули)
t – время совершения работы, с (секунды)
Единицы измерения работы:
[N] = Дж / с = Вт (Ватт)
Единицу измерения мощности назвали в честь шотландского
изобретателя Джеймса Ватта.

28. Энергия. Закон сохранении энергии.

29. ЭНЕРГИЯ ОБОЗНАЧАЕТСЯ:

Если тело или система тел могут
совершить работу, то говорят, что они
обладают энергией.
ЭНЕРГИЯ ОБОЗНАЧАЕТСЯ:
E
ЭНЕРГИЯ ИЗМЕРЯЕТСЯ :
Дж

30. Механическая энергия – это физическая величина, характеризующая способность тела совершить работу.

Механическая энергия
Кинетическая
(способная двигать)
Потенциальная
(силовая)

31. Кинетическая энергия-

Кинетическая энергияэто энергия движущегося тела.
m
EK
2
Движущиеся
тела
2
Все летящие
предметы

32. Потенциальная энергия-

это энергия взаимодействия.
2
Eп mgh
kx
Е
уд
Энергия
2
взаимодействия
тел
Энергия
взаимодействия
частей тела

33. Закон сохранения энергии.

В замкнутой системе, в которой
действуют консервативные силы, энергия ни
от куда не возникает и ни куда не исчезает, а
лишь переходит из одного вида в другой.
В
физике
консервати́вные
си́лы
(потенциальные силы) — силы, работа
которых не зависит от формы траектории
(зависит только от начальной и конечной
точки приложения сил). Отсюда следует
следующее определение: консервативные
силы — такие силы, работа по любой
замкнутой траектории которых равна 0.

34. Закон сохранения энергии.

35. Закон сохранения энергии.

36. Решение задач

1. Действуя силой 80 Н, человек поднимает из колодца
глубиной 10 м ведро воды за 20 с. Какую мощность развивает
при этом человек?
2. Мощность тягового электродвигателя троллейбуса равна 86
кВт. Какую работу может совершить двигатель за 2 ч?
3. Какую мощность развивает альпинист массой 80 кг,
поднявшийся на высоту 500 м за 2 ч?
4. Человек, поднимающий ведро воды из колодца за 15 с,
развивает мощность 0,16 кВт. Какую работу он при этом
совершает?
5. Какую мощность развивает двигатель мотороллера,
движущегося со скоростью 57,6 км/ч при силе тяги 245 Н?
6. Мощность подъемного крана 10 кВт. Им можно равномерно
поднять груз массой 2 т за 0,5 мин. Какую работу произведет в
этом случае кран? На какую высоту переместит он груз?

37.

7. Вычислить кинетическую энергию тела массой 6 кг,
движущегося со скоростью 4 м/с.
8. Найти массу тела, движущегося со скоростью 10 м/с, если его
кинетическая энергия 100 Дж.
9. Найти скорость тела, если его кинетическая энергия 40 Дж, а
масса 5 кг.
10. Кинетическая энергия моторной лодки массой 176 кг,
движущейся со скоростью 8 м/с равна кинетической энергии
радиоуправляемого квадрокоптера, который движется со
скоростью 32 м/с. Вычислить массу квадрокоптера .
11. Кинетическая энергия тела 8 Дж, а импульс 4 кг·м/с. Найти
скорость тела.
12. Чему равна потенциальная энергия трех кубических
дециметров воды на высоте 10 м?
13. Какова полная механическая энергия дирижабля массой 5
тонн, если он летит на высоте 2 км со скоростью 60 км/ч?

38. Домашняя работа

Выполнить упр.24, 25, 26,
Подготовиться к диктанту по параграфам
24, 25, 26.