механическая работа. мощность

1. Физика

Гранкина
Людмила Михайловна

2.

Механическая работа. Мощность.
Энергия. Закон сохранения полной
механической энергии.
Работа избавляет нас от
трех великих зол: скуки, порока и нужды

3.

В обыденной жизни словом «работа» мы называем
различные действия человека или устройства
В физике понятие «работа» по смыслу
отличается от привычного!

4. Механическая работа

Сила
Путь
Работа
• Механическая работа – это процесс перемещения под
действием силы.
• Механическая работа - физическая величина, равная
произведению силы, действующей на тело, на путь,
совершенный телом под действием силы в направлении этой
силы.
• Единица измерения работы – [Дж] = 1 H· 1 м

5. cosα

6. Механическая работа в СИ измеряется в Джоулях (1Дж) – в честь английского физика Дж. Джоуля.

• 1 Дж=1 Н∙ 1 м
• 1 кДж = 1000 Дж
• 1 МДж=1000000Дж

7. Если направление движения тела совпадает с направлением действия силы F, то сила совершает положительную работу, которая равна:

А=F S cos α
cos α ˃ 0

8. 2.Если направление движения тела противоположно направлению силы F, то данная сила совершает отрицательную работу, которая

равна:
• А= -F S
cos α ˂ 0
Fтяжести

9. 3.Работа не совершается : Если под действием силы тело не перемещается, т.е. S=0; Если тело движется по инерции, т.е. F=0 Если

вектор силы и перемещения перпендикулярны
(cos 90=0)
• A=0

10.

Назовите какие силы совершают положительную, отрицательную ра
Работа каких сил равна нулю?
падающий в воздухе камень
Fсопр. возд.
F
F
mg
Fтр
mg
Fсопр. возд.
Fтр
10

11.

На совершение одной и той же работы различным двигателям
требуется разное время.
Подъёмный кран на стройке за несколько минут понимает на
верхний этаж сотни кирпичей. Если бы эти кирпичи перетаскивал
рабочий, то ему для этого потребовалось бы несколько часов.
Гектар земли лошадь может вспахать за 10-12 ч, трактор же с
многолемешным плугом эту работу выполнит за 40-50 мин.

12. Механическая мощность

• Мощность характеризует быстроту
совершения работы.
• Мощность N это физическая величина, равная
отношению работы A к промежутку времени t,
в течение которого совершена эта работа:

13. Единица измерения

• В Международной системе (СИ) единица
мощности называется ватт (Вт).
• Ватт равен мощности силы, совершающей работу
в 1 Дж за время 1 с.
• 1 Вт = 1 Дж / 1 с
• Внесистемная единица измерения
лошадиная сила 1 л.с. = 735,5 Вт

14.

В технике широко используют и другие единицы мощности:
1 МВт = 1 000 000 Вт
1 Вт = 0,000001 МВт
1кВт = 1000 Вт
1 Вт = 0,001 кВт
1 мВт = 0,001 Вт
1 Вт = 1000 мВт
Двигатели имеют мощности от сотых и десятых долей кВт
(двигатель электробритвы, швейной машины) до сотен тысяч кВт
(водяные и паровые турбины).

15.

На каждом двигателе имеется табличка (паспорт
двигателя), на которой указаны некоторые данные о
двигателе, в том числе и его мощность.
Мощность человека при нормальных условиях работы в
среднем равна 70-80 Вт.
Совершая прыжки, взбегая по лестнице, человек может
развивать мощность до 730 Вт, а в отдельных случаях и
большую.

16.

Если тело или система тел могут
совершить работу, то говорят, что
они обладают энергией.
Энергия – скалярная физическая
величина, характеризующая
способность тел совершать работу.

17. Кинетическая энергия-

Кинетическая энергияэто энергия движущегося тела.
m
EK
2
2

18. Например:

• Движущаяся вода, приводя во вращения турбины
гидроэлектростанций, расходует свою
кинетическую энергию и совершает работу.
• Движущийся воздух – ветер.
• Летящая пуля.

19. Потенциальная энергия-

Потенциальная энергияэто энергия взаимодействия.
Eп mgh

20. Потенциальная энергия упругой деформации.

kx
Е уд
2
2

21. Например:

• Тело, поднятое относительно поверхности Земли
обладает потенциальной энергией, т.к. энергия зависит
от взаимного расположения этого тела и Земли и их
взаимного притяжения.
• Вода, которая приподнята плотиной электростанции,
опускаясь вниз, приводит в движение турбины
электростанции.
• При растяжении или сжатии пружины производится
работа. При этом отдельные части пружины меняют
положение относительно друг друга.

22. Закон сохранения полной механической энергии.

E EК E П
Полная механическая энергия замкнутой системы тел,
взаимодействующих силами тяготения и упругости,
остается неизменной.
Энергия не берется « ниоткуда « и не исчезает в «никуда».
Энергия переходит из одного вида в другой.

23.

Eп=max Eк=0
Еп
h
Ек
Еп=Ек
Еп=0 Ек=max

24.

25.

Автомобиль массой 2 т трогается с места с ускорением 2 м/с2 и разгоняется в
течение 5 с на горизонтальном пути. Какая работа совершается за это время, если
коэффициент сопротивления движению 0,01

26.

27.

Вычислить мощность насоса, подающего ежеминутно 1200 кг воды на высоту 20 м

28.

Определить, на какой высоты кинетическая энергия мяча, брошенного вертикально
вверх со скоростью 23 м/с , равна его потенциальной?

29.

При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 800
Н/м сжали на 5 см . Какую скорость приобретет пуля 20 г при выстреле в
горизонтальном направлении?

30.

31. Домашнее задание

• Выполнить самостоятельную работу по
теме « Законы сохранения» (по вариантам)