Работа. Мощность. Энергия. 10 класс

1. Работа. Мощность. Энергия.

10 класс

2. Примеры работы

Я думаю
Я иду
Примеры работы
• В обыденной жизни словом «работа» мы
называем различные действия человека
или устройства
Работает
Работает
В физике понятие «работа»компьютер
по
Работает
грузчик
Работает
от
Работает отличается
учитель смыслу
холодильни
врач
привычного! к

3. 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

4.

5.

6.

Fтяги
в физике говорят, что Fтяги совершает над телегой
механическую работу.
6

7. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила, действующая на тело, уменьшает скорость его движения.

Шар, скатившийся с наклонной плоскости под действием силы
тяжести, на горизонтальной прямой в конце концов остановится ,
так как сила трения, действуя на него, уменьшает скорость его
движения.
7

8.

Механическая работа не совершается!
Желая передвинуть тумбочку, мы действуем на неё с силой, но
если при этом тумбочка не приходит в движение, то
механической работы мы не совершаем
8

9. Движение по инерции

Можно привести пример, когда тело движется без участия
сил. После выстрела из лука, стрела летит по инерции, в
этом случае механическая работа также не совершается.
9

10.

Физическая величина, характеризующая результат
действия силы и численно равная скалярному
произведению вектора силы и вектора перемещения,
совершенного под действием этой силы.
F
F
α
α
Δr
A=F•Δ r•cosα
10

11.

12. Работа является скалярной величиной

Работа может быть
равна
отрицательна
положительна
нулю
Если направление
силы и
направление
движения тела
противоположны
s
Fтяжести
Fтяги
S-?
Если направление
силы и
направление
движения тела
совпадают
Fтяги
s

13.

Работа равна нулю
Сила действует, а
тело НЕ
перемещается
Fтяги
S-?
Тело
перемещается, а
сила равна нулю
Например:
при движении по
инерции работа не
Направление совершается.
действия силы и
направление
движения тела
взаимно
перпендикулярны

14. Графическое представление работы.

Рассмотрим движение тела под
действием постоянной силы
вдоль прямой Ох. График
зависимости силы от координаты
изображен на рисунке.
Площадь заштрихованного
прямоугольника на
рисунке численно равна работе
силы F при перемещении из
точки х1 в точку х2.

15. Свойства работы:

– Сила перпендикулярная
перемещению работы не
производит.
– Работа результирующей силы
равна сумме работ составляющих
сил.
– Работа на перемещении S равна
сумме работ на отдельных
участках этого перемещения.

16. Работа силы не зависит от формы траектории

17. Мощность

Мощность - физическая величина, характеризующая скорость
совершения работы и численно равная отношению работы к
интервалу времени, за который эта работа совершена.
Кто быстрее человек или подъемный кран
поднимет весь груз на высоту ?
Мощность какого подъемного
механизма больше?
Мощность
характеризует быстроту
совершения работы.

18. МЕХАНИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ

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

19. 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

20. Мощность

21.

22. Энергия

Энергия – физическая величина,
показывающая, какую работу может
совершить тело.
В свою очередь механическая
работа – форма изменения энергии.

23.

Термин
«Энергия « в
науку ввел
английский
физик Томас
Юнг в 1807
году.

24.

1.Механическая
2.Внутренняя (тепловая, ядерная )
3.Электрическая
4.Световая

25.

Энергия – единая мера разных
форм движения материи.
Примеры различных видов энергии:
– механическая,
– внутренняя,
– электромагнитная.
Механическая энергия
подразделяется на кинетическую и
потенциальную.

26. Энергия

• Если тело способно совершать работу, то
говорят, что оно обладает энергией.
Энергия
Кинетическая
Потенциальная

27. Механическая энергия – характеризует способность тела совершать работу.

Кинетическая энергия –
обладает движущееся
тело
Потенциальная энергия – энергия взаимодействия те
обусловленная их взаимным расположением (частей
тела)
Поднятого тела Деформированного тела
обладает
обладает упругое
тело находящееся на
деформированное тело
высоте относительно
точки отсчета в поле
действия силы тяжести.

28.

Потенциальную и кинетическую энергию воды люди
издавна использовали для получения полезной работы.
Падающая или текущая вода быстрых рек крутит
колеса, которые приводят в движение различные
механизмы.

29. Кинетическая энергия поступательного движения

30. Кинетическая энергия вращательного движения

31. Виды механической энергии:

Кинетическая энергия (Ек) -
это энергия движения.
Ею обладают движущиеся
тела.
mV
Еk
2
2

32. Кинетическая энергия

• Любое движущееся физическое тело
обладает кинетической энергией.
• Величина кинетической энергии
зависит от выбранной системы отсчета,
так как она прямо пропорциональна
массе выбранного элемента и квадрату
скорости его движения.

33. Кинетическая энергия

• Энергия, которой тело обладает при
движении.
• Зависит от выбора СО: если
=0.
• Всегда неотрицательна.
=0, то

34. Теорема об изменении кинетической энергии

F
F
v1
• A=FScosα
• F=ma
• cosα=1
v2
A=
=
Δ

35. Теорема об изменении кинетической энергии

F
v1
F
v2
• Вывод: Работа сил, приложенных к телу,
равна изменению кинетической энергии
тела.
• A=
Δ

36. Потенциальная энергия

37. Виды механической энергии:

Потенциальная энергия (Ер) -
это энергия взаимодействия.
Ею обладают все тела поднятые над
Землей или другой поверхностью и
упруго деформированные тела

38. Потенциальная энергия

• Энергия взаимодействия тел или частей
тела.
• Зависит от взаимного расположения тел
или величины упругой деформации.
• Нулевой уровень выбирается
произвольно.
• Привести примеры.

39.

Потенциальная энергия тела , поднятого над Землей
( возникает за счет притяжения тела к Земле )
m
h
От чего зависит потенциальная энергия?

40.

Опыт , который доказывает , что тело поднятое над Землей
совершает работу за счет потенциальной энергии.

41.

Потенциальная энергия упруго
деформированного тела.

42.

В общем случае тело
обладает одновременно
как кинетической, так и
потенциальной энергией.
Их
сумму
называют
полной
механической
энергией.
Е Ek E p

43.

Полная механическая энергия
1.Тело движется под действием силы тяжести:
2.Тело движется под действием силы упругости:

44.

Яблоко свободно падает с
дерева. Найдите его
1кинетическую и потенциальную
энергию тела в точках 1, 2 и 3.
h1
1.: Ek = 0; Ep=mgh1
2
h2
3
2.: Ek ; Ep=mgh2
3. Ek ; Ep=0
Ep переходит в Ek

45.

1. При бросании мяча вертикально вверх
2. При спуске велосипедиста с горы.

46.

1. Какие виды энергий существуют?
2. Какую энергию называют потенциальной?
3. По какой формуле можно вычислить
потенциальную энергию?
4. От каких величин зависит потенциальная
энергия тела?
5. В каком случае потенциальная энергия тела
равна нулю?

47.

1. Какую энергию называют кинетической?
2. По какой формуле можно вычислить
кинетическую энергию?
3. От каких величин зависит кинетическая
энергия тела?
4. Каковы единицы измерения энергии?
5. В каком случае кинетическую энергию тела
считают равной нулю?
6. Какой
энергией
обладает
вода,
удерживаемая плотиной?
7. Какой энергией обладает вода, падающая с
плотины?

48.

1. Какое из двух тел одинакового объёма – медное
или
свинцовое
–
обладает
большей
потенциальной энергией, если они находятся на
одной и той же высоте?
2. Найдите потенциальную энергию тела массой 3 кг
на высоте 6 м и 4 м от поверхности земли. На
сколько больше потенциальная энергия этого
тела на высоте 6 м?
3. Два тела одинакового объёма – медное и
свинцовое – движутся с одинаковыми скоростями.
Какое тело обладает большей кинетической
энергией?

49. Знаете ли вы что…

• ... сердце человека, перекачивая кровь, за
одно сокращение совершает около 1 Дж
работы. Этой работы будет достаточно для
подъема гири массой 10 кг на высоту 1 см.
• ... мощность, развиваемая взрослым
человеком при обычной ходьбе по ровной
дороге равна 60–65 Вт. При быстрой же
ходьбе уже требуется мощность 200 Вт. Для
сравнения скажем, что мощность
электродвигателя домашней кофемолки 100–
200 Вт, а мясорубки – 500 Вт.

50. Задача

Какую работу совершает сила тяжести, действующая, на дождевую
каплю массой 20 мл при ее падении с высоты 2 км?