Механическая работа и энергия

При совершении работы на тело действует сила и точка приложения силы перемещается вместе с телом
Примеры:
а) поднятие груза
б) движение по шероховатой поверхности
в) завод часовой пружины
г) ускорение какого – либо тела
ПОНЯТИЕ РАБОТЫ

Если направление силы и перемещения совпадают, то работа положительна; если эти величины противоположны, то работа отрицательна.
Работа равна нулю, если
а) угол между силой и перемещением 90º
б) сила не действует, а тело движется
в) сила действует, а тело покоится
ЗНАК РАБОТЫ

ЗНАК РАБОТЫ

Работа силы тяжести: работа по
A = mgh замкнутой
Работа силы упругости: траектории
равна нулю
Работа силы трения:
A = - FTP s
РАБОТА СИЛЫ

Человек толкает чемодан весом 100Н, который перемещается по полу на 0,5м. Сила трения 50Н. Какую работу совершает сила тяжести во время этого перемещения?
Нулевую. Сила тяжести работу не совершала. Потому что была направлена перпендикулярно перемещению.
ЗАДАЧА (устно)

Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:
N = F·υ
МОЩНОСТЬ

Энергия – способность тела совершить работу
Кинетическая энергия - энергия движущегося тела
Потенциальная энергия – энергия взаимодействия двух тел или частей тела
ЭНЕРГИЯ

Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:
Работа приложенной к телу силы равна изменению его кинетической энергии.
A = Ek2 – Еk1.
КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Потенциальная энергия тела, поднятого над нулевым уровнем на высоту h:
Ep = mgh.
Потенциальная энергия упруго деформированного тела
х – удлинение(м)
к – жесткость (Н/м)
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Автомобиль массой 800кг на участке длиной 100м увеличил скорость с 72км/ч до 108км/ч. Чему равна сила тяги автомобиля и работа этой силы?
ЗАДАЧА

Дано: СИ Решение
v1 = 72км/ч 20м/с
v2 = 108км/ч 30м/с s = 100м
m = 800кг A = FTЯГ s FТЯГ= A:s
FТЯГ - ? FТЯГ = 200000:100 = 2000Н
А - ? Ответ: 200кДж, 2кН
ЗАДАЧА

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.
!!! Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то механическая энергия не сохраняется.

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.

h
Eп=max Eк=0
Еп=0 Ек=max
Еп=Ек
Еп
Ек

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой, остается неизменной
Ek1 + Eп1 = Ek2 + Eп2
Сумму E = Ek + Eп называют полной механической энергией.

Задача №1.

Задача №2.

Задача №3.
Санки с седоком общей массой 100 кг съезжают с горы высотой 8 м и длиной 100 м.Какова средняя сила сопротивления движению, если в конце горы сани достигли скорости 10м/с, начальная скорость равна 0.
h
L
Епо
Ек

Дано:
m=100 кг
h=8 м
L=100 м
Найти:
Fc-?
Решение:
Епо
Ек+Ас

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Натянутая тетива лука
Шарик катится по столу
Маятник при прохождения положения равновесия Автомобиль спускается с горы
1. КАКИМ ВИДОМ
ЭНЕРГИИ ОБЛАДАЕТ

Силой тяжести при подъеме тела
Силой тяги мотора при движении машины
Силой трения при движении велосипеда
Силой упругости при сжатии пружины
2. КАКОЙ ЗНАК ИМЕЕТ
РАБОТА, СОВЕРШАЕМАЯ

Мяч летит вниз
3. Как будут изменяться величины

4. Как изменится кинетическая энергия тела, если
Масса увеличится в два раза
Если скорость увеличится в 3 раза
Если масса увеличится в 4 раза, а скорость уменьшится в 4 раза