7-й класс онлайн читать: 2023 Физика Перышкин Учебник §§50-53 (Механическая работа. Единицы работы. Мощность. Единицы мощности. Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге). Цитаты из пособия «Перышкин, Иванов: Физика. 7 класс. Базовый уровень. Учебник (3-е изд.) ФГОС» использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
§ 50. Механическая работа.
Единицы работы.
Вопросы на стр.177
- 1. При каких условиях совершается механическая работа? 2. По какой формуле можно определить совершённую работу? 3. В каком случае механическая работа равна нулю; отрицательна? 4. Что принимают за единицу работы в СИ?
- Совершает ли работу сила тяжести в следующих случаях: а) камень падает на землю; б) человек идёт по горизонтальной поверхности; в) человек на плечах держит тяжёлый груз; г) человек поднимается в лифте? Совершается ли работа в каждом из этих случаев какой-либо другой силой?
УПРАЖНЕНИЕ 32
- Тело под действием горизонтальной силы 5 Н перемещается по горизонтальному полу на 20 м. Какая работа совершается этой силой?
- Камень массой 200 г поднят на высоту 6 м. Какую работу совершила сила тяжести? Чему будет равна работа силы тяжести при падении камня?
- При равномерном подъёме из колодца ведра воды массой 10 кг была совершена работа 650 Дж. Какова глубина колодца?
- Шагающий экскаватор поднимает за один приём 14 м3 грунта на высоту 20 м. Вес ковша без грунта 20 кН. Определите работу, совершаемую по подъёму грунта и ковша. Плотность грунта 1500 кг/м3.
ЗАДАНИЕ 36
Сделайте наклонную плоскость из картона (рис. 165). Положите на неё карандаш. Проследите за тем, как он скатывается. Совершается ли при этом работа? За счёт работы какой силы увеличивается скорость карандаша? Увеличьте угол наклона. Как изменяется скорость карандаша при прохождении того же пути? Проследите за тем, чтобы путь всё время был одинаковым при изменении угла наклона. Сделайте вывод о зависимости работы от угла между силой и скоростью тела.
Это любопытно…
Работа в организме человека
Известный русский физиолог Илья Фаддеевич Цион (1842—1912) подсчитал, что в течение жизни сердце человека успевает совершить работу, равную работе по поднятию железнодорожного состава на высочайшую вершину Западной Европы — Монблан (высота 4810 м).
При сокращении сердечная мышца действует на кровь, проталкивая её по кровеносной системе. За каждое сокращение сердце выбрасывает в аорту от 60 до 80 мл крови, а при усиленной работе — до 200 мл, т. е. почти стакан крови. В состоянии покоя сердце человека за 1 мин перекачивает 6 л крови. При беге трусцой к мышцам должно притекать в 10—12 раз больше крови. За 1 мин такой физической активности получается примерно 3 ведра. В течение жизни через наше сердце в состоянии покоя проходит 150—250 тыс. т крови.
Согласно данным русского физиолога Алексея Алексеевича Ухтомского (1875—1942), человек массой 65 кг при ходьбе по ровной дороге при каждом двойном шаге выполняет в среднем следующую работу:
— занесение вперёд свободной ноги — 2,8 Дж;
— горизонтальное перемещение тела — 18,1 Дж;
— вертикальное перемещение тела — 39,5 Дж.
Всего 60,4 Дж.
Из этих данных видно, что самая большая работа совершается при вертикальных перемещениях тела. Работа, выполняемая за один шаг, не изменяется при ходьбе со скоростью 110—150 шагов в минуту, но быстро возрастает при увеличении скорости. Работа, совершаемая при ходьбе 180 шагов в минуту, оказывается большей, чем при беге на то же расстояние, совершаемом со скоростью 210—220 шагов в минуту. Таким образом, медленный бег в этом смысле более выгоден, чем быстрая ходьба.
- Рассмотрим утверждение: «При быстром передвижении человек самопроизвольно переходит к бегу». Можно ли использовать содержащиеся в тексте данные для его объяснения?
§ 51. Мощность.
Единицы мощности.
Вопросы на стр.181
- 1. Дайте определение мощности. 2. Пользуясь определением мощности, запишите формулу для её расчёта. 3. Какие единицы мощности вам известны? 4. По какой формуле можно определить совершённую работу, зная мощность и время?
- Груз поднимают вертикально вверх с постоянной скоростью. Как из меняется со временем совершаемая работа; развиваемая мощность?
УПРАЖНЕНИЕ 33
- Выразите в ваттах следующие мощности: 20 мВт; 107 кВт; 5 МВт.
- Подъёмный кран равномерно поднимает бетонную плиту массой 500 кг на высоту 10 м. Какую работу совершает подъёмный кран? Какова его мощность, если подъём длится 15 с?
- Определите мощность двигателя, равномерно поднимающего лифт массой 300 кг на высоту 12 м за 30 с.
- Мощность двигателей трамвая «Витязь-М» равна 450 кВт. Какую работу совершат двигатели за 3 ч?
- * Автомобиль равномерно движется со скоростью 40 м/с. Какова мощность двигателя, если сила сопротивления 1000 Н? (Сила сопротивления складывается из силы трения качения и сопротивления воздуха.)
- * Сколько тонн песка экскаватор мощностью 100 кВт поднимет на высоту 10 м за 1 ч?
ЗАДАНИЕ 37
При подъёме тела массой m на высоту h совершается работа А = mgh, так как сила, необходимая для подъёма, равна mg, путь равен h. Если подъём осуществляется n раз, то работа А = nmgh. Руководствуясь этими соображениями, измерьте мощность, которую вы развиваете при двадцатикратном подъёме выбранного вами груза. Проделайте измерения для грузов массой 1; 2; 5 кг, поднимая их равномерно на высоту вытянутой руки. В качестве груза можно использовать стопку книг, пачку соли, двухлитровую бутылку с водой. Выдвиньте гипотезу, почему ваши результаты зависят от массы груза, который вы поднимаете.
§ 52. Простые механизмы.
Вопросы на стр.183
- 1. Какие механизмы называют простыми? 2. Для какой цели применяют простые механизмы? 3. Какой простой механизм применяли в Древнем Египте при строительстве пирамид?
- Как вы думаете, для какой цели использовался архимедов винт? В каких современных устройствах его можно найти?
§ 53. Рычаг.
Равновесие сил на рычаге.
Вопросы на стр.187
- 1. Что называют рычагом? Приведите примеры рычагов. 2. Дайте определение плеча силы. 3. Составьте правило нахождения плеча силы. 4. Сформулируйте правило равновесия рычага.
- Когда палку держат в руках за концы, то её трудно переломить. Если же середину палки положить на подставку, то переломить палку будет легче. Почему?
- Докажите, что равноплечий рычаг не даёт выигрыша в силе.
УПРАЖНЕНИЕ 34
- К концам рычага, находящегося в равновесии, приложены вертикальные силы 25 и 15 Н. Длинное плечо рычага равно 15 см. Какова длина короткого плеча?
- На концы рычага действуют вертикальные силы 8 и 40 Н. Длина рычага 90 см. Где расположена точка опоры, если рычаг находится в равновесии? Выполните рисунок.
- На рычаге уравновешены две гири разной массы, но изготовленные из одного материала. Изменится ли равновесие рычага, если обе гири поместить в воду?
Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник 2023 года §§50-53 (Механическая работа. Единицы работы. Мощность. Единицы мощности. Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге). Цитаты из пособия использованы в учебных целях.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника