Vienu un to pašu darbu var darīt lēni vai ātri

1.

Darbs A, J
Vienu un to pašu darbu var darīt lēni vai ātri.
Kad darbs padarīts, abos gadījumos rezultāts,
protams, ir viens un tas pats. Tomēr pastāv
atšķirība starp lēni un ātri padarītu darbu.

2.

Piemērs:
Pieņemsim, ka jāuzkāpj līdz desmitajam stāvam
jeb 30 m un kāpēja masa ir 50 kg.
A=F∙s
A = 500 N · 30 m = 15000 J.
Ja jāsteidzas, tad pa kāpnēm var arī uzskriet. Lai
to veiktu, vajadzīga daudz lielāka piepūle nekā
kāpjot lēnām. Tomēr padarītais darbs ir tāds pats,
proti, 15000 J.

3. Jauda

Abos gadījumos atšķirīgs ir darba veikšanas
ātrums — darbs, kas padarīts vienā sekundē.
Jauda

4. Jauda – darba veikšanas ātrums

Jauda ir fizikāls lielums, kas rāda, cik liels darbs
tiek veikts laika vienībā.
jauda = darbs : laiks
Jaudu apzīmē N
N = A:t
Jaudas SI vienība ir vats (W).

5.

6. Citas jaudas mērvienības:

1 ZS (zirgspēja) = 735,5 W
Angļu zinātnieks Džeimss Vats 18.gs.
mēģinājumu ceļā, atsūknējot ūdeni no
akmeņogļu šahtām, aprēķināja, ka 1
zirgs 1 sekundē spēj pacelt vienas
pēdas
(30,5
cm)
augstumā
550nmārciņas (1 angļu mārciņa ir
454g). Tas atbilst 75 kg pacelšanai 1
metra augstumā. Tā radās jaudas
vienība – zirgspēja (ZS) .

7.

0,15 kW=
0,6 GW=
3 ZS =
0,003 MW=
90 GW=
2
1,5∙10
150 W=
W
6∙ 108 W
2206,5 W
3000 W= 3∙103 W
10
9 ∙ 10 W

8. Dažu ķermeņu attīstītā jauda:

Cilvēks ejot
Velosipēdists
Veļas mazgājamā mašīna
Motocikls
≈ 100 W
≈ 300W
≈ 2kW
≈15kW

9.

Cilvēka attīstītā jauda, skrienot pa trepēm, ir 0,7
kW. Cik ilgā laikā viņš padara 126 kJ lielu darbu?

10.

Aprēķini sūkņa jaudu, ja tas viena stundā 10 t
ūdens uzsūknē 45 m augstumā?
ūdens blivums 1000 kg/m3

11.

Jauda vienmērīgā kustībā:
A
N=
t
A=F∙s
F∙s
N=
t
N= F∙v
Dzinēja jaudu var aprēķināt, vilcējspēku reizinot ar
kustības ātrumu.

12. Uzdevuma atrisināšanas piemērs

Automobiļa vienmērīgas kustības ātrums ir 90 km/h. Tā dzinējs
attīsta 2500 N vilcējspēku. Aprēķināt dzinēja veikto darbu
divās stundās.
v= 90 km/h=25 m/s
F= 2500N
t= 2h= 7200s
N=A/t
A=Nt, bet N=Fv
A=Fvt
A-?
A = 2500*25*7200 J =
= 450 000 000J = 450 MJ

13.

Mūsdienās ar automašīnu
sasniegt 100 km/h lielu
ātrumu nav nekas īpašs,
tomēr ir cilvēki, kas šo
ātrumu vēlas sasniegt pēc
iespējās ātrāk, tādēļ viņi
izvēlas automašīnas ar
jaudīgākiem dzinējiem.

14.

Ne visu jaudu, ko attīsta transportlīdzeklis, izmanto
lietderīgā darba veikšanai — attāluma pārvarēšanai.
Vienmēr kāda enerģijas daļa tiek tērēta no lietotāja viedokļa
nelietderīgi.
Darbojoties dzinējam, tas silst. Tātad daļa dzinēja patērētās
enerģijas pārvēršas siltumā. Tas ir nelietderīgi, un dzinējs
visu darbības laiku speciāli jādzesē. Daļu enerģijas patērē arī
riteņu berzes un gaisa pretestības pārvarēšanai.

15. Lietderības koeficients

Jebkura ierīce neizmanto 100%
no sākotnēji pievadītās enerģijas lietderīgā darba
veikšanai. Tādēļ jebkurai ierīcei ir svarīga ne tikai
jauda, bet arī lietderības koeficients, kas parāda
cik efektīvi tiek izmantota iekārtai pievadītā
enerģija.

16.

Lietderības
koeficients
=
Lietderīgais darbs
Viss veiktais darbs
Al
A
Lietderības koeficients ir mašīnas vai mehānisma
lietderīgi izmantotā darba attiecība pret visu veikto
darbu.

17.

A=N·t

18.

N
100 0 0
Np
kur η – lietderības koeficients;
N – lietderīgi izmantotā jauda;
Np – pilnā jauda.

19.

20.

Slīpās plaknes garums ir 10 m un augstums 5 m. Lai pa to
vienmērīgi augšup varētu pavilkt kasti, kuras masa 40 kg, tai
jāpieliek 300 N spēks. Aprēķināt slīpas plaknes lietderības
koeficientu.

21.

Celtnis 1 minūtē vienmērīgi paceļ 5 m augstuma kravu,
kuras masa 2 t. Celtņa lietderības koeficients ir 80%.
Aprēķināt darbu, ko veic celtņa elektrodzinējs.

22.

Fizika 10. klasei. Mācību grāmata
Edvīns Šilters, Vilnis Reguts, Austris Cābelis
177.-179.lpp.
https://app.soma.lv/viedtema/fizika/devitaklase/darbs-un-energija/jauda
https://www.uzdevumi.lv/p/fizika/10klase/darbs-energija-un-impulss-8537/darbsun-energija-24694/re-ca7d866a-500b-40b6bb02-d8b5caa7b11e