Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 8 клас>> Фізика: Механічна робота. Одиниці роботи. Потужність та одиниці її вимірювання

Механічна робота
Слово робота ми чуємо дуже часто: і коли говоримо про дію яких-небудь машин чи механізмів, і коли описуємо які-небудь події повсякденного життя. Так, характеризуючи діяльність вантажника, який переносить мішки з борошном, ми кажемо, що він виконує роботу. Слово робота ми вживаємо й тоді, коли пояснюємо принцип дії двигуна внутрішнього згоряння, в якому гарячий газ, що утворився при згорянні паливно-повітряної суміші, переміщує поршні в циліндрах. В усіх наведених та подібних випадках слово робота застосовують тоді, коли тіла змінюють свій стан.

Що таке механічна робота
У фізиці використовують поняття механічної роботи. Вона виконується завжди, коли тіло здійснює переміщення під дією певної сили. Так, під дією сили тяжіння кулька падає на поверхню землі. Кажуть, що сила тяжіння виконує роботу з переміщення кульки. Куля в стволі рушниці переміщується в результаті дії порохових газів, унаслідок чого летить на значну відстань. Під дією сили пружності, яка виникає при розтягу тятиви лука, стріла набуває значної швидкості і відлітає від лука. Але ніхто не скаже, що сила тяжіння, яка діє на нерухомий камінь, виконує роботу. Адже камінь не змінює свого стану.
Тому вважають, що робота виконується лише тоді, коли на тіло діє сила і воно при цьому здійснює переміщення. Механічна робота є фізичною величиною, і її можна розрахувати.

Як розраховують механічну роботу
Уявімо собі, що на висоту 2 м треба підняти спочатку вантаж масою 5 кг, а потім — масою 10 кг. Очевидно, що в другому випадку має бути виконана робота більша, ніж у першому, оскільки до тіла потрібно прикласти більшу силу.
Більша робота буде виконана і в разі піднімання вантажу на більшу висоту, наприклад не на 2 м, а на 4 м.
Значення роботи залежить від значень сили і шляху, на якому діє сила. Ця залежність проста, і її можна записати у вигляді формули.
Якщо роботу позначити літерою А, силу — F, а шлях — l, то
A = Fl.

Одиніці роботи
Відповідно до означення встановлена і одиниця роботи. Якщо діюча сила дорівнює 1 Η і тіло зміщується на 1 м, то при цьому виконується робота 1 Дж (джоуль):
1 Дж = 1 Η • 1 м.
Одиниця роботи названа на честь видатного фізика, дослідника в галузі механіки і теплоти Дж. Джоуля.
 
 
Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) — англійський фізик, один із відкривачів закону збереження енергії. Наукові праці присвячені електромагнетизму й теплоті.
 
Для зручності записів і розрахунків використовують такі кратні одиниці роботи, як кілоджоуль (кДж) та мегаджоуль (МДж):
1 кДж = 1000 Дж = 10³ Дж;

1 МДж = 1 000 000 Дж = 10⁶ Дж.
Розглянемо приклад розрахунку виконаної роботи як фізичну задачу.
 
Задача. Робітник перевіз навантажений візок на відстань 25 м. Прикріплений до ручки динамометр показав прикладену силу 200 Н. Яку роботу виконав робітник?
 
Дано:
F = 200 Н,
l = 25 м.
 
Розв'язання:
A = Fl,
А = 200 Η • 25 м = 5000 Дж = 5 кДж.
Відповідь. Робітник виконав роботу 5 кДж.
 
Користуючись означенням роботи і відповідною формулою, можна розрахувати величини, від яких залежить робота. Так, якщо відома робота і шлях, на якому ця робота виконана, можна визначити силу.
Аналогічно можна визначити шлях, на якому виконана робота:
1.    Що таке механічна робота?
2.    Від чого залежить значення роботи?
3.    Як розрахувати роботу?
4.    Які є одиниці роботи?

Вправа 24
1.    Порівняти значення механічної роботи у таких випадках:
а) тіло рівномірно піднімають на висоту 1 м; б) тіло ковзає кригою без тертя на відстань 1 м; в) тіло переміщують шорсткою горизонтальною поверхнею на відстань 1 м. Які сили при цьому виконують роботу?
2.    Користуючись динамометром і лінійкою, визначити роботу, яка виконується при переміщенні книжки поверхнею стола.
3.    Ящик вагою 80 Η підняли з підвалу завглибшки 2 м, а потім перетягли підлогою на відстань 2 м. У якому випадку була виконана більша робота?
4.    Яку роботу потрібно виконати, щоб підняти тягарець вагою 10 Η на висоту 0,1 м?
5.    Яка робота виконується, коли кран підіймає вантаж масою 10 τ на висоту 30 м?
6*. Автомобіль масою 1,5 τ рухається рівномірно горизонтальною поверхнею шляху завдовжки 200 м. Визначити роботу, яка виконується на цій ділянці шляху, якщо сила тертя становить 0,02 від ваги автомобіля.
7*. Учень, відпилюючи шматок дошки завтовшки 2,4 см, переміщує пилку за один раз на відстань 50 см, діючи силою 50 Н. Яка робота буде виконана, якщо з кожним рухом пилки в один бік вона заглиблюється в дошку на 2 мм?
8. Експериментальне завдання. Обчислити, яку роботу ви виконуєте, підіймаючись сходами на висоту 12 м.

Фізика. 8 клас. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф.

Вислано читачами з інтернет-сайту

_{Планування з фізики, підручники та книги онлайн, курси та завданняз фізики 8 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.