Механічна робота, потужність

Бджола мала, а й та працює.
Де руки і охота, там спора робота.
На дерево дивись, як родить а на людину, як робить.
Допоможіть пояснити прислів’я

Які сили діють на тіла?
Як тіла рухаються?

”Дії, що виконують різні механізми, нескінчено різноманітні. Щоб … порівнювати їх між собою треба ввести величину, яка для всіх механізмів була б спільною.”
1788-1867 р.р.
Жан Віктор Понселе

У повсякденному житті словом ”робота” ми називаємо будь-яку корисну працю робітника, вчителя, учня.

Поняття роботи у фізиці інше.
"механічною роботою" називають роботу будь-якої сили ( сили тяжіння, пружності, тертя і т. д.) над тілом,
в результаті дії якої тіло переміщається.

Приклади механічної роботи
сила
переміщення
робота

х
=
робота
переміщення
сила
A=F*S
Механічна робота ( робота)-ФВ, яка дорівнює добутку сили на переміщення точки її прикладання.

За одиницю роботи в СІ приймають роботу, яку здійснює сила 1Н, коли точка її прикладання переміщується на 1м.
Fт=1Н
1м

Обгрунтував на дослідах закон збереження енергії.
Встановив закон, що визначає теплову дію електричного струму.
Обчислив швидкість руху молекул газу і встановив її залежність від температури.
Джоуль Джеймс Прескотт
1818-1889 р.р.

Серце людини за одне скорочення здійснює приблизно
1 Дж роботи,
що відповідає роботі, здійсненій при підніманні вантажу масою 10 кг на висоту 1 см.

Протягом життя серце виконує таку ж роботу, яка потрібна була б для підйому поїзда на найвищу гору Європи- Монблан ( 4810м)

додатна А›0
від’ємна А‹0
А=0
F
S
F
S
mg
S
Механічна робота

1.Коли на тіло діє сила, але воно не рухається.
сила
х
S
робота
Коли механічна робота не виконується?

2.Коли тіло рухається, але немає діючої на нього сили.
Наприклад, післе вимкнення двигунів, ракета, що летить у відкритому космосі, продовжує рух по інерції.
Коли механічна робота не виконується?

Узагальнення знань
теорія
”анкета” ФВ
задачі
прислів’я
розрахункові
якісні

Дайте визначення механічної роботи.
Як позначається робота?
Від яких величин залежить робота?
Назвіть одиниці вимірювання роботи, кратні і дольні одиниці.
За яких умов здійснюється робота?
Додатною чи від’ємною є робота сили тертя ковзання?
У яких випадках механічна робота дорівнює нулю?

”Анкета” фізичної величини
Назва ФВ
Позначення ФВ
Одиниця вимірювання
Формула
Фізичний зміст
робота
А
Дж
F*S=A
характеристика дії сили

Книжка лежить на столі.
Спортсмен з трампліну стрибнув у воду.
Крижинка рухається по гладкій горизонтальній поверхні льоду.
Трактор тягне причіп.
М’яч кинули вгору.
Людина піднімається по сходах.
Підвишене до нитки тіло перебуває в рівновазі.
У якому випадку виконують механічну роботу?

У якому випадку виконується механічна робота?

Робота сили тяжіння
коли тіло рухається вгору
А>0
коли тіло рухається вниз
А<0

Робота людину годує,
а лінь марнує.
Доброму коневі
— не довгі версти.
Для нашого Федота
не страшна робота.

Дано:
m=200 кг А=-F*S,
h=1,5 м т.як F S
g=10Н/кг F=mg, S=h
A=mgh
А-?
[A]=кг*Н/кг*м=Н*м=Дж
А =200*10*1,5=3000Дж=3кДж
Відповідь: 3 кДж
Яку роботу треба виконати, щоб вийняти з ями грунт масою
200 кг при глибині ями 1,5 м.

Потужність
7 клас

Для виконання однієї й тієї роботи пристроям потрібен різний час.

Потужність –відношення виконаної роботи до проміжку часу, за який ця робота виконана.
потужність
час
робота
P=A/t
A=P*t
t=A/P

За одиницю потужності в СІ приймають потужність, при якій робота в 1Дж виконується за 1с.
1Вт=1Дж/1с
1кВт=1000Вт
1мВт=0,001Вт

англійський винахідник,який створив першу парову машину
(1769р.)
Джеймс Уатт
1736-1819р.р.

Людина на дуже короткий час може розвивати потужність більшу, ніж кінь.
Приміром, потужність штангіста у ривку може досягати 4000Вт, що дорівнює потужності невеликого автомобіля і в 5 разів перевищує середню потужність коня.

Потужність транспортного засобу, наприклад автомобіля, зручно виражати не через роботу й час, а через силу й швидкість.
P=A/t=F*S/t=F*v
P=F*v

Узагальнення знань
теорія
”анкета” ФВ
задачі
розрахункові
якісні

Що необхідно знати, щоб визначити виконану роботу, не вимірюючи шлях?
Дайте визначення потужності.
Як позначається потужність?
За якою формулою розраховують потужність?
Від яких величин залежить потужність?
Назвіть одиниці вимірювання потужності, кратні і дольні одиниці.
Відро води з колодязя хлопчик рівномірно підняв за 20 с, а дівчинка-за 30 с. Що можна сказати про їх потужності під час виконання роботи?

Якісні задачі

Чому корабель з вантажем рухається повільніше, ніж без вантажу?
Адже потужність двигуна в обох випадках однакова.
Із збільшенням навантаження корабель більше занурюється у воду. Це збільшує силу опору води, яка діє на корабель, що приводить до втрати швидкості.

Чи однакову потужність розвивають двигуни вагону трамвая, коли він рухається з однаковою швидкістю без пасажирів та
з пасажирами?
За наявності пасажирів сила тертя вагону збільшується
(Fтр =мP),
оскільки вагон рухається рівномірно, то зростає і сила тяги, отже двигуни вагону розвивають більшу потужність.

Автомобіль в’їжджає на гору, зберігаючи постійною потужність двигуна.
Чому при цьому водій зменшує швидкість його руху?

”Анкета” фізичної величини
Назва ФВ
Позначення ФВ
Одиниця вимірювання
Формула
Фізичний зміст
потужність
Р
Вт
Р=A/t
швидкість виконання роботи

Дано:
v=108 км/год =30 м/c
F=800 кН =800 000 Н
t=10хв. =600 с
А-?
А=P*t=F*v*t
[A]=Н*м/с*с=Н*м=Дж А =800 000*30*600=
=14400000000 Дж=
=14400МДж
Відповідь:14400МДж
Потяг за швидкості 108 км/год. Розвиває силу тяги 800 кН.
Яку роботу він виконує протягом 10хв.

Обчисліть потужність,яку ви розвиваєте рівномірно крокуючи до школи.
Творче завдання
Всі необхідні дані одержіть самі.
Діло майстра величає