Механическая работа

Большинство взрослых людей ходит на работу. Труд может быть умственным или физическим. В наше время существенную часть тяжелой физической работы выполняют при помощи техники. В разговорной речи слово «работа» может означать профессию или же включенное состояние техники. В физике это понятие имеет более узкое значение.

В наше время техника может заменить человека при выполнении самых разных работ.

Что такое механическая работа?

Когда мы передвигаем книжный шкаф из одного конца комнаты в другой, везем санки или тачку, мы можем сказать, что выполняем тяжелую работу. В этих случаях мы проделываем работу и в физическом смысле. В физике понятие «работа» имеет более узкое значение. Механическая работа является физической величиной, описывающей движение тела (тел) под воздействием силы. Иными словами: в физике работа выполняется, когда на тело действует сила, в результате чего оно движется. Например, механическую работу выполняет человек, везущий рикшу. Он прикладывает силу, чтобы перевезти повозку с человеком из одного места в другое.

Рикша – вид транспорта, изобретенный в Японии, который передвигается под воздействием силы человека.

Можно подумать, что человек, толкающий изо всех сил шкаф, совершает большое количество работы. Однако если шкаф не перемещается (тело остается на месте), то механическая работа не выполняется. Вне зависимости от величины прилагаемой силы, механическая работа выполняется лишь в том случае, если тело сдвигается с места. Таким образом, величина работы зависит от прилагаемой силы и изменения месторасположения тела, т. е. от расстояния, которое тело преодолевает под воздействием этой силы.

Оба толкающих шкаф человека прикладывают силу, но механическая работа не выполняется, поскольку месторасположение тела (шкафа) не меняется.

Механическая работа обозначается латинской буквой A. Работа равна произведению прилагаемой силы (F) и преодоленного под ее воздействием расстояния (s):

Каждая физическая величина имеет единицу измерения. Единица измерения работы джоуль (1 Дж) получается при умножении единиц измерения силы (1 Н) и расстояния (1 м):  1 Дж = 1 Н 1 м .

Механическая работа выполняется лишь в том случае, если тело сдвигается с места.

Женщина

Учитель

Серфингист

Подумай!

  • Какие еще виды работы есть в физике, кроме механической?
  • В каких случаях работа человека равнозначна механической работе?

Работа при падении яблока

Какую работу выполняет яблоко массой 100 граммов, которое падает на землю с ветви, расположенной на высоте 1 метра? Вспомним, что вес 100-граммового тела на Земле составляет около 1 Н. Поэтому можно сказать, что при падении под воздействием силы тяжести яблоко проделывает работу величиной 1 Н 1 м = 1 Дж . Подняв яблоко с земли на стол высотой 1 метр, мы выполним такую же работу, т. е.  1 Дж.

Какую работу выполняет яблоко массой 100 граммов, которое падает на землю с ветви, расположенной на высоте 1 метра?

  g = 9,8 Н кг

Дано:

m г =  кг

g  Н кг

s м

1) F = ?

2) A = ?

Запиши ответы с точностью до сотых.

Ответ:

1) на тело действует сила тяжести  Н,

2) выполняется работа  Дж.

g = 9,8 Н кг

Дано:

m г =  кг

g  Н кг

s м

1) F = ?

2) A = ?

Запиши ответы с точностью до сотых.

Ответ:

1) на тело действует сила тяжести  Н,

2) выполняется работа  Дж.

Подумай!

  • Почему яблоки, падающие с деревьев осенью, выполняют разное количество работы?

Собака выполняет работу

Собака тянет санки с ребенком. На санки действует сила тяги величиной в 400 Н.
  • Механическая работа – это прибор, сделанный механиками при помощи механизмов.
  • Только что выпрыгнувший из самолета парашютист не выполняет механическую работу.
  • Для выполнения механической работы необходимо приложить силу.
  • Камень не может выполнять механическую работу.
  • Чем больше преодолеваемое расстояние, тем больше механическая работа.

Подумай!

  • Какую работу выполняет собака, которая перевозит санки на расстояние 2 м с силой 800 Н?

Основные понятия

  • Механическая работа описывает силу, которая прикладывается для передвижения тела (тел).
  • Обозначением работы является A, а единицей измерения – джоуль (1 Дж).
  • Величина механической работы зависит от прилагаемой силы и преодолеваемого расстояния.
Өтінемін күте тұрыңыз