«Механическая работа. Единицы работы. Мощность. Единицы мощности.» Разработка: учитель физики МБОУ «СОШ 2 г.Азнакаево» Садыкова Ольга Алексеевна

Цели урока: Образовательная: Дать понятие механической работы. Написать формулу для расчета. Определить единицу механической работы. Дать понятие мощности. Ввести единицу мощности. Развивающая: развивать умение применять физические формулы на практике и при решении задач. Воспитательная: показать связь физики с реальной действительностью.

механическая работа, сила воздействующая на тело, Джоуль – единица измерения работы; мощность, Ватт – единица измерения мощности, лошадиная сила. Основные понятия и термины:

В физике "механической работой" называют работу какой- нибудь силы (силы тяжести, упругости, трения и т.д.) над телом, в результате действия которой тело перемещается. В обыденной жизни словом "работа" мы называем всякое действие человека или устройства. Например, мы говорим: работает плотник, работает холодильник, работает компьютер. В физике же термин "работа" имеет иной смысл - более определенный.

Часто слово "механическая" просто не пишется. Иногда можно встретить выражение " тело совершило работу", что в принципе означает "сила, действующая на тело, совершила работу". Я думаю - я работаю. Я иду - я тоже работаю. Где же здесь механическая работа?

Обычно говорят: человек идет, он совершает работу. А точнее: силы, действующие на человека совершают над ним механическую работу, а в результате действия этих сил человек перемещается. Итак: работу совершает сила, действующая на тело. Работа характеризует результат действия силы.

Работа - физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, на путь, совершенный телом под действием силы в направлении этой силы. А - механическая работа, F - сила, S - пройденный путь.

Работа совершается, если соблюдаются одновременно 2 условия: 1. на тело действует сила 2. тело перемещается в направлении действия силы

Работа не совершается (т.е. равна 0),если: 1. Сила действует, а тело не перемещается. Например: мы действуем с силой на камень, но не можем его сдвинуть. 2. Тело перемещается, а сила равна нулю или все силы скомпенсированы (т.е.равнодействующая этих сил равна 0 ). Например: при движении по инерции работа не совершается. 3. Направление действия силы и направление движения тела взаимно перпендикулярны..Например: при движении поезда по горизонтали сила тяжести работу не совершает.

Работа может быть положительной и отрицательной. 1. Если направление силы и направление движения тела совпадают, совершается положительная работа. Например: сила тяжести, действуя на падающую вниз каплю воды, совершает положительную работу. 2. Если направление силы и движения тела противоположны, совершается отрицательная работа. Например: сила тяжести, действующая на поднимающийся воздушный шарик, совершает отрицательную работу. Если на тело действует несколько сил, то полная работа всех сил равна работе результирующей силы.

В честь английского ученого Д.Джоуля единица измерения работы получила название 1 Джоуль.. В международной системе единиц (СИ): [А] = Дж = Н м 1Дж = 1Н 1 м Механическая работа равна 1 Дж, если под действием силы в 1 Н тело перемещается на 1 м в направлении действия этой силы. НЕУЖЕЛИ

При перелете с большого пальца руки человека на указательный комар совершает работу - 0, Дж. Сердце человека за одно сокращение совершает приблизительно 1 Дж работы, что соответствует работе, совершенной при поднятии груза массой 10 кг на высоту 1 см.

Кто быстрее поднимет весь груз на высоту Мощность какого подъемного механизма больше Мощность ( N) – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа. Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.

В Международной системе (СИ) единица мощности называется Ватт (Вт) в честь английского изобретателя Джеймса Ватта (Уатта), построившего первую паровую машину. [ N ] = Вт = Дж / c 1 Вт = 1 Дж / 1 с 1 Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за 1 секунду или, когда груз массой 100 г поднимают на высоту 1 м за 1 секунду

Сам Уатт ( ) пользовался другой единицей мощности - лошадиной силой ( 1 л.с. ), которую он ввел с целью возможности сравнения работоспособности паровой машины и лошади. 1 л.с. = 735Вт Однако, мощность одной средней лошади - около 1/2 л.с., хотя лошади бывают разные. "Живые двигатели" кратковременно могут повышать свою мощность в несколько раз. Лошадь может доводить свою мощность при беге и прыжках до десятикратной и более величины. Делая прыжок на высоту в 1 м, лошадь весом 500 кг развивает мощность равную Вт = 6,8 л.с.

Считается, что в среднем мощность человека при спокойной ходьбе равна приблизительно 0,1 л.с. т.е Вт. При беге, прыжках человек может развивать мощность во много раз большую.

ОКАЗЫВАЕТСЯ, ЧТО... Оказывается, самым мощным источником механической энергии является огнестрельное оружие! С помощью пушки можно бросить ядро массой 900 кг со скоростью 500 м/с, развивая за 0,01 секунды около Дж работы. Эта работа равнозначна работе по подъему 75 т груза на вершину пирамиды Хеопса ( высота 150 м ). Мощность выстрела пушки будет составлять Вт = л.с.

Сила напряжения мышц человека приблизительно равна силе тяжести, действующей на него. Когда 2 одинаковых по весу человека поднимаются по лестнице на одну высоту, но с разной скоростью, то кто из них развивает большую мощность? Не забудь, что эта формула справедлива для равномерного движения с постоянной скоростью и в случае переменного движения для средней скорости. Тогда Из этих формул видно, что при постоянной мощности двигателя скорость движения обратно пропорциональна силе тяги и наоборот. На этом основан принцип действия коробки скоростей (коробки перемены передач) различных транспортных средств.

А КАК У ТЕБЯ С "сообразилкой" Сейчас проверим!

1. Одинаковую ли мощность развивают двигатели вагона трамвая, когда он движется с одинаковой скоростью без пассажиров и с пассажирами? Ответ:

2. Почему корабль с грузом движется медленнее, чем без груза? Ведь мощность двигателя в обоих случаях одинакова. Ответ:

3. Трактор имеет три скорости:3,08; 4,18 и 5,95 км/ч. На какой скорости он будет развивать при той же мощности большую силу тяги на крюке? Ответ: На наименьшей