Конспект по физике для 7 класса «Механическая работа». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое механическая работа. Как рассчитать механическую работу. Когда механическая работа положительна, когда отрицательна и когда равна нулю. ВСПОМНИТЕ: Что такое сила? Каковы единицы силы?
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Механическая работа
В обыденной жизни словом «работа» мы называем различные действия человека или технического устройства. Например, мы говорим: работает учитель, работает врач, работает грузчик, работает холодильник, pa6oтaeт компьютер. Хотя мы прекрасно понимаем, что речь идёт о разных вещах, и не стремимся сравнить результаты работы грузчика с результатами работы компьютера.
Если обозначить величины: работа — А, сила, действующая на тело, — F и пройденный путь – s, то работу рассчитывают по формуле A = Fs, если направление силы совпадает с направлением движения тела. В старших классах вы узнаете, как вычислять работу силы, направлен ной под углом к направлению движения тела.
ПРИМЕРЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
В физике термин «работа» или «механическая работа» — это определённая физическая величина, которую можно измерить.
Автомобиль движется по автомагистрали благодаря силе тяги работающего двигателя. Мяч под действием силы тяжести падает на поверхность Земли. В этих примерах на тела действуют силы, изменяется их скорость и положение в пространстве — совершается механическая работа.
Во всех технических устройствах, от самых простых до крайне сложных, всегда действуют силы, которые совершают работу при движении механизма или отдельных его частей. Так, например, в старинных паровых машинах сила давления пара на поршень совершает работу при движении поршня. А в современных электрических двигателях силы взаимодействия электрических токов совершают работу при вращении мотора.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Считается, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы. Таким образом, в физике понятие работы напрямую связано с силой (нет силы — нет работы). Поэтому принято говорить о работе некоторой силы.
Механической работой называют физическую величину, зависящую от численного значения и направления силы и от перемещения точки се приложения. Механическая работа совершается только тогда, когда на тело действует сила и тело перемещается под действием этой силы. Следовательно, механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пути.
Таким образом, в самом простом случае работа равна произведению силы, действующей на тело, на путь, пройденный телом под действием этой силы: работа = сила х путь.
Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу. Например, мы везём по снегу санки, и направление приложенной нами силы совпадает с направлением движения.
В этом случае сила совершает положительную работу, которую определяют по формуле А = Fs.
Если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, то данная сила совершает отрицательную работу. Отрицательная работа, например, совершается силой трения скольжения в случае, когда сапки, скатившись с горы, движутся по снегу вплоть до полной остановки. В данном случае работа будет определяться по формуле А = –Fs.
Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю.
ЕДИНИЦА РАБОТЫ
За единицу работы принимают работу, совершаемую силой в 1 Н, на пути, равном 1 м. Единица работы — джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джеймса Джоуля.
1 Дж = 1 Н•м.
Также часто используют килоджоули и миллиджоули: 1 кДж = 1000 Дж, 1 мДж = 0,001 Дж.
СИТУАЦИИ, В КОТОРЫХ МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА НЕ СОВЕРШАЕТСЯ
Мы уже знаем, что если сила действует перпендикулярно направлению движения тела, то работа этой силы равна нулю. А в каких ещё случаях работа может быть равна нулю? Очевидно, что в случае, когда равны нулю либо силы, действующие на тело, либо под действием сил тело не перемещается.
Например, после выключения двигателя ракета, летящая в открытом космосе, продолжает движение по инерции. В этом случае нет действующей на тело силы и механическая работа не совершается.
Если мы стараемся сдвинуть с места тяжёлый предмет, но сила, с которой мы на него действуем, меньше максимально возможной в этом случае силы трения покоя, то предмет останется на месте. Поэтому, несмотря на нашу усталость, механической работы не совершалось, так как не было перемещения тела.
Как бы ни было тяжело мифологическому герою Атланту, держащему на плечах небесный свод, механической работы при этом он не совершал, так как небесный свод в этом случае не двигался.
ДЛЯ СПРАВКИ:
Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889). Английский физик, член Лондонского королевского общества.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Механическая работа»: Что такое механическая работа. Как рассчитать механическую работу. Когда механическая работа положительна, когда отрицательна и когда равна нулю.
Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).
Пройти онлайн-тест «»