Механическая работа
Понятие «работа» в жизни:
работают люди:
ученики, учитель, секретарь, конструктор, слесарь…
работают устройства:
телевизор, часы, телефон, компьютер…
Понятие «механическая работа» в физике:
Поезд движется под действием силы тяги электровоза,
при этом совершается
механическая работа
При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает механическую работу –
перемещает пулю вдоль ствола,
скорость пули при этом
увеличивается
Механическая работа совершается ,
когда тело движется под действием силы .
Механическая работа совершается и в том случае, когда сила, действуя на тело (например, сила трения), уменьшает скорость его движения.
Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом в движение не приходит, то механической работы мы не совершаем .
Можно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции), в этом случае механическая работа также не совершается.
Термин «работа» был введен в физику в 1826 г. французским ученым
Ж. Понселе.
Жан-Виктор Понселе
(1788-1867 г.г.)
математик, механик и инженер
Если раньше работой называли лишь труд человека, то теперь под этим стали понимать еще и определенную физическую величину
А - работа
0 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / S то данная сила совершает положительную работу, равную произведению силы на пройденный путь " width="640"
Если направление движения тела совпадает с направлением приложенной силы
A = F·S А 0
/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /
S
то данная сила совершает положительную работу, равную произведению силы на пройденный путь
Если направление движения тела противоположно направлению силы
A = -F·S А 0
/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /
S
то данная сила совершает отрицательную работу, равную произведению силы на путь, взятому со знаком "минус":
Если скорость тела перпендикулярна направлению силы
А = 0
то эта сила никакой работы не совершает
/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /
S
Работа - скалярная величина
Чем больше сила и путь, пройденный в направлении действия силы, тем больше работа, совершаемая данной силой.
A = F·S
Для совершения работы необходимо:
F≠0
-к телу должна быть приложена какая-то сила:
S≠0
-тело должно двигаться:
-направление движения не должно быть перпендикулярным по отношению к направлению действия силы
А = 0
Единица работы в СИ:
A = F·S
[А] = Дж (джоуль)
1 Дж - это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути 1 м в направлении действия силы:
1 Дж = 1 Н•м
Эта единица названа в честь английского ученого Дж. Джоуля
Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889)
Какая работа совершается при подъеме гранитной плиты объемом 2 м ³ на высоту 12 м?
A = F·S
Дано:
V = 2 м ³
S = 12 м
ρ = 2600
А - ?
При равномерном подъеме тела сила, приложенная к нему, равна силе тяжести
F = mg
m = ρV
A = ρV g S
A = 2600 • 2 м ³ • 10 • 12 м =
= 624 000 Н•м = 624 000 Дж = 624 кДж
0 А 0 сила «мешает» движению сила «помогает» движению сила «не участвует» в движении " width="640"
Какую работу - положительную, отрицательную или равную нулю - совершает сила тяжести в следующих случаях:
мяч катится по горизонтальному участку дороги
мяч летит вертикально вверх
мяч падает вертикально вниз
А = 0
А 0
А 0
сила «мешает» движению
сила «помогает» движению
сила «не участвует» в движении