Робота І потужнІСть. ЕнергІЯ

Робота І потужнІСть. ЕнергІЯ. Робота сили, що дІЄ у напрямІ руху тІЛа

ФІЗична величина, що має назву роботи, є характеристикою рухаючої дІЇ сили. Якщо пІД дІЄю сили F тІЛо змІСтилось на вІДстань s у напрямІ дІЇ сили, то РоботаA (вІД нІМ. arbeit) чисельно дорІВнює добутку значення сили на шлях s: робота і потужність. енергія.

Одиниця роботи — джоуль (на честь англІЙського вченого Дж. Джоуля), робота і потужність. енергія.

робота і потужність. енергія

Бистроту здІЙснення роботи характеризує ПотужнІСть, яка позначається N або P (вІД англ. power): робота і потужність. енергія, тобто потужнІСть P чисельно дорІВнює роботІ, що виконується протягом секунди.

робота і потужність. енергія=Дж/с (ват — на честь шотландського фІЗика Дж. Уатта (Ватта)).

ПростІ механІЗми

У механІЦІ слово «робота» вживається не тІЛьки як назва фІЗичної характеристики, а й як назва механІЧного процесу, що вІДбувається пІД дІЄю сили (при цьому виконується робота).

Існують рІЗнІ пристрої, якІ дозволяють: 1) виконувати роботу за умови прикладання до тІЛа порІВняно невеликої сили; 2) змІНювати напрям дІЇ сили на бІЛьш зручний для людини. УсІ зазначенІ механІЗми називаються Простими. Приклади для першого випадку: похила площина (а); клин (одна похила площина чи складенІ основами одна до одної двІ похилІ площини, б); гвинт (зокрема як основна частина домкрата, тобто механІЧного пІДІЙмальника, в); важІЛь (г). Приклади для другого випадку: блок (д) І його





робота і потужність. енергія

робота і потужність. енергіяробота і потужність. енергія

рІЗновид — коловорот (е), якІ дозволяють змІНювати напрям дІЇ сили.

Жоден ІЗ простих механІЗмІВ не дає виграшу в роботІ: виграш у силІ супроводжується програшем у вІДстанІ, отже добуток цих величин не змІНюється. Висновок — у скІЛьки разІВ виграємо в силІ, у стІЛьки ж разІВ програємо у вІДстанІ — має назву «Золотого» правила механІКи, хоча в дІЙсностІ воно точно реалІЗується лише при рІВномІРному русІ без тертя.

Умова рІВноваги важеля

Звичайно важІЛь являє собою стрижень, який може обертатися навколо опори (точка О) або закрІПленої нерухомо осІ. На рисунку зображено лабораторний важІЛь у виглядІ лІНІЙки, через центр якої проходить горизонтальна вІСь. ТягарцІ, набори яких вІДрІЗняються удвІЧІ за загальною вагою, пІДвІШенІ до важеля на рІЗних вІДстанях лІВоруч І праворуч вІД осІІ вІДстанІ вІДрІЗняються теж удвІЧІ), тобто робота і потужність. енергія, звІДки робота і потужність. енергія; робота і потужність. енергія І робота і потужність. енергія — плечІ сил робота і потужність. енергія І робота і потужність. енергія.

робота і потужність. енергія

Плече сили — це найкоротша вІДстань вІД лІНІЇ дІЇ сили до осІ чи до точки обертання.

Момент силиM — це добуток значення сили на її плече:

робота і потужність. енергія; робота і потужність. енергія (не джоуль!).

Момент робота і потужність. енергія викликає обертання важеля у напрямку руху годинникової стрІЛки, момент робота і потужність. енергія — у протилежному. ВажІЛь знаходиться у рІВновазІ, якщо момент сили, який обертає важІЛь за годинниковою стрІЛкою, дорІВнює моменту сили, який обертає важІЛь проти годинникової стрІЛки.

КоефІЦІЄнт корисної дІЇ механІЗму

Робота, яку виконує механІЗм (корисна робота Ак), через наявнІСть сил тертя І сил опору середовища завжди менша, нІЖ робота приведення механІЗму в рух (виконана робота Ав).

ВІДношення корисної роботи до всІЄї виконаної роботи називається КоефІЦІЄнтом корисної дІЇ(ККД): h = Ак /Ав.

Часто ККД виражають у вІДсотках, домножуючи дрІБ на 100 %. ККД завжди менший за одиницю (або за 100 %).

ПотенцІАльна енергІЯ пІДнятого тІЛа. КІНетична енергІЯ тІЛа

ЕнергІЯW (вІД англ. work — робота, адже енергІЯ — характеристика спроможностІ тІЛа виконувати роботу) або E (вІД англ. energy — енергІЯ) — унІВерсальна кІЛькІСна мІРа руху, яка не змІНюється при переходІ однІЄї форми руху (наприклад, механІЧної) в ІНшу (наприклад, у теплову).

У механІЦІ змІНа енергІЇ тІЛа робота і потужність. енергія дорІВнює роботІ A, яку при цьому виконує тІЛо (чи яку виконують над ним ІНшІ тІЛа):робота і потужність. енергія. Тому одиницею вимІРювання енергІЇ теж є джоуль.

РозрІЗняють енергІЮ ПотенцІАльнуІД латин. potentia) — енергІЮ взаємодІЇ тІЛ або дІЛянок тІЛа І КІНетичнуІД грец. kinetikos) — енергІЮ руху тІЛа.

Якщо якесь тІЛо пІДняти над поверхнею ЗемлІ, то чим бІЛьшими є маса тІЛа m І висота його пІДІЙмання h, тим бІЛьшу роботу виконає сила тяжІНня mg, якщо тІЛо вІДпустити. Значення цІЄї роботи І визначає потенцІАльну енергІЮ пІДнятого тІЛа: робота і потужність. енергія.