Механическая работа. Мощность

Содержание

Слайд 2

Вспомни ! Что такое сила ? Какую силу называют силой тяжести?

Вспомни !

Что такое сила ?
Какую силу называют силой тяжести?
Как направлена сила

тяжести?
Когда возникает сила тяжести?
Чем отличается вес тела от силы тяжести?
Какую силу называют силой трения?
Слайд 3

Механическая Работа. Мощность

Механическая
Работа.
Мощность

Слайд 4

Слайд 5

В повседневной жизни словом «работа» мы называем любой полезный труд рабочего,

В повседневной жизни словом «работа» мы называем любой полезный труд рабочего,

учителя, ученика. Понятие работы в физике другое.

Что такое механическая работа?

Слайд 6

Автора ! Исторически термин работа ввел французский ученый Ж. Понселе. Для

Автора !

Исторически термин работа ввел французский ученый Ж. Понселе.
Для него работа,

как понятие, была связана с деятельностью человека.
Слайд 7

Примеры механической работы х

Примеры механической работы

х

Слайд 8

Когда механическая работа не совершается? В случае, когда нет действующей на

Когда механическая работа не совершается?

В случае, когда нет действующей на тело

силы, механическая работа не совершается. Например, после выключения двигателя ракета, летящая в открытом космосе, продолжает движение по инерции

х

Если на тело действует сила, но оно при этом не движется, работа тоже не совершается

х

Слайд 9

ПОНЯЛ! Работа совершается только тогда, когда на тело действует сила, и

ПОНЯЛ! Работа совершается только тогда, когда на тело действует сила, и

тело перемещается под действием этой силы

х

=

Слайд 10

Анализ правил Для выполнения механической работы необходимо одновременное выполнение двух условий:

Анализ правил

Для выполнения механической работы необходимо одновременное выполнение двух условий:

1.

На тело должна действовать сила F.

2. Под действием этой силы тело должно перемещаться.

Слайд 11

Теперь мы все знаем о механической работе? Нет. Для определения работы

Теперь мы все знаем о механической работе?

Нет. Для определения работы нам

нужно знать не только модуль силы и длину пути, но и направление, в котором движется тело
Слайд 12

S S S Итак, если сила и перемещение сонаправлены, то совершается

S

S

S

Итак, если сила и перемещение сонаправлены, то совершается положительная работа!

Если сила

и перемещение перпендикулярны друг другу, то работа не совершается!

Если сила и перемещение противоположно направлены, то совершается отрицательная работа!

Слайд 13

Совершенно верно. За единицу работы в СИ принимают работу, которую совершает

Совершенно верно. За единицу работы в СИ принимают работу, которую совершает

сила в 1 Н на пути, равном 1 м (Джоуль)

Но ведь работа – физическая величина, значит, нам нужно указать единицы ее измерения.


Слайд 14

Единицы измерения работы A = F ∙ S A =[1 Джоуль]

Единицы измерения работы

A = F ∙ S A =[1 Джоуль] =

[1 Дж] =[1 Н∙ 1 м]
1 кДж = 1000 Дж 1,2 кДж =……Дж
1 МДж = 1000000 Дж 3,14Мдж=…..Дж
1 мДж = 0,001 Дж 450 мДж =….Дж
Слайд 15

Например. При перелете с большого пальца руки человека на указательный комар

Например. При перелете с большого пальца руки человека на указательный комар

совершает работу –
0, 000 000 000 000 000 000 000 000 001 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.

Слайд 16

Дайте определение механической работы Как обозначается работа? От каких других величин

Дайте определение механической работы
Как обозначается работа?
От каких других величин зависит работа?
Проговорите

или запишите на черновике формулу для расчета работы.
Назовите единицы измерения работы, а так же кратные и дольные единицы измерения.
При каких условиях совершается работа?
Слайд 17

В каком из перечисленных случаев совершается работа? На нитке подвешен груз.

В каком из перечисленных случаев совершается работа?

На нитке подвешен груз.
Спортсмен с

трамплина прыгнул в воду.
Льдинка движется по гладкой горизонтальной поверхности льда.
Трактор тянет прицеп.
Человек, стоя на месте держит на плечах груз.
Человек поднимается вверх по лестнице.
Слайд 18

Решаем задачи При помощи подъемного крана подняли груз массой 2 т

Решаем задачи

При помощи подъемного крана подняли груз массой 2 т на

высоту 5м. Какую работу при этом совершили? Какая сила совершила эту работу?

Дано:
m = 2000 кг
h = 5 м
__________
A - ?

Решение:
A=F∙S
F=Fу; Fу=Fт
Fт=mg; S=h
A=mgh
A=2000 кг∙9,8 Н/кг∙5 м≈
≈100000 Дж
Ответ: А= 100 кДж

Слайд 19

Решаем задачи Какую работу совершает сила тяжести при движении шарика по гладкой горизонтальной опоре ? Старт

Решаем задачи

Какую работу совершает сила тяжести при движении шарика по гладкой

горизонтальной опоре ?

Старт

Слайд 20

Решаем задачи Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на

Решаем задачи

Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на высоту

70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.
Слайд 21

Для многих инженерных и технических задач важна не только выполняемая работа,

Для многих
инженерных и технических задач важна не только выполняемая работа, но

и скорость
выполнения работы.
Ведь одну и ту же работу можно выполнить с различной скоростью:
например, груз можно поднимать медленно или быстро. Скорость выполнения работы
характеризуется мощностью.
Слайд 22

Слово «мощность» хорошо знакомо и употребляется достаточно часто. Мы говорим, что

Слово «мощность» хорошо знакомо и употребляется достаточно часто. Мы говорим, что

один автомобиль мощнее другого и хорошо понимаем, что означают эти слова.
Слайд 23

Одна и та же работа может быть совершена за разное время

Одна и та же работа может быть совершена за разное время


Слайд 24

Слайд 25

Мощность – эта физическая величина, характеризующая быстроту выполнения работы (ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ).

Мощность – эта физическая величина, характеризующая быстроту выполнения работы (ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ).

Слайд 26

Мощность показывает, какая работа совершает за единицу времени. Таким образом, для

Мощность показывает, какая работа совершает за единицу времени.
Таким образом, для определения

мощности, нужно совершенную работу разделить на время выполнения работы.

!!!

Где N- мощность, А – работа, t – время выполнения работы

Слайд 27

Мощность равна отношению работы ко времени, за которое она была совершена

Мощность равна отношению работы ко времени, за которое она была совершена

!!!

В

Международной системе (СИ) единица мощности называется Ватт (Вт)
[ N ] = Вт = Дж / c
1 Вт = 1 Дж / 1с
1 Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за 1 секунду
Слайд 28

В технике широко используются более крупные единицы мощности – киловатт(кВт) и

В технике широко используются более крупные единицы мощности – киловатт(кВт) и

мегаватт(МВт), а также более мелкая единица – милливатт(мВт) 1МВт = 1 000 000 Вт 1 кВт = 1 000 Вт 1 мВт = 0,001 Вт
Слайд 29

Мощность является важной характеристикой любого двигателя. Различные двигатели имеют мощности от

Мощность является важной характеристикой любого двигателя. Различные двигатели имеют мощности от

сотых и десятых долей киловатта до миллионов киловатт.
Слайд 30

Например, мощность двигателя автомобиля Жигули = 75 кВт МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОПЛИТЫ = 8000 ВТ

Например, мощность двигателя автомобиля Жигули = 75 кВт

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОПЛИТЫ = 8000

ВТ
Слайд 31

Мощность двигателя космического корабля составляет 20 000 000 кВт

Мощность двигателя космического корабля составляет 20 000 000 кВт

Слайд 32

Мощность человека при ходьбе в среднем равна 60 Вт

Мощность человека при ходьбе в среднем равна 60 Вт

Слайд 33

Мощность бегущего гепарда достигает 1000 Вт

Мощность бегущего гепарда достигает 1000 Вт

Слайд 34

1.Как вы думаете, имеет ли какое-то отношение лошадь к физике? 2.

1.Как вы думаете, имеет ли какое-то отношение лошадь к физике?
2.

С какой физической величиной связана лошадь?

Внесистемной единицей мощности является
Лошадиная Сила.

Слайд 35

Уатту принадлежит идея измерять механическую мощность в «лошадиных силах». Предложенная им

Уатту принадлежит идея измерять механическую мощность в «лошадиных силах». Предложенная им

единица мощности была весьма популярна, но в 1948 г. Генеральной конференцией мер и весов была введена новая единица мощности в международной системе единиц – ватт.

Джеймс Уатт ( 1736 - 1819 )
1 л.с. = 736 Вт.

Слайд 36

Соотношение между лошадиной силой и Вт 1 л.с. = 736 Вт.

Соотношение между лошадиной силой и Вт

1 л.с. = 736 Вт.

Однако, мощность

одной средней лошади - около 1/2 л.с., хотя лошади бывают разные.
"Живые двигатели" кратковременно могут повышать свою мощность в несколько раз.
Слайд 37

1 л.с. = 736 Вт. Лошадь может доводить свою мощность при

1 л.с. = 736 Вт.
Лошадь может доводить свою мощность при беге

и прыжках до десятикратной и более величины.
Делая прыжок на высоту в 1м, лошадь весом 500кг развивает мощность равную
5 000 Вт = 6,8 л.с.
Слайд 38

1 л.с. = 735,5 Вт. Считается, что в среднем мощность человека

1 л.с. = 735,5 Вт.
Считается, что в среднем мощность человека при

спокойной ходьбе равна приблизительно 0,1л.с. т.е 70 - 90Вт.
Слайд 39

1 л.с. = 736Вт. При беге, прыжках, плавании человек может развивать мощность во много раз большую.

1 л.с. = 736Вт.
При беге, прыжках, плавании человек может развивать мощность

во много раз большую.
Слайд 40

1 л.с. = 735,5 Вт. Оказывается, самым мощным источником механической энергии

1 л.с. = 735,5 Вт.

Оказывается, самым мощным источником механической энергии является

огнестрельное оружие!

С помощью пушки можно бросить ядро массой 900кг со скоростью 500м/с, развивая за 0,01 секунды около 110 000 000 Дж работы.

Эта работа равнозначна работе по подъему 75 т груза на вершину пирамиды Хеопса ( высота 150м ).

Мощность выстрела пушки будет составлять 11 000 000 000Вт = 15 000 000 л.с.

Слайд 41

Эта единица часто используется и в наши дни для характеристики мощности двигателя автомобиля.

Эта единица часто используется и в наши дни для характеристики мощности

двигателя автомобиля.
Слайд 42

Мощность: 165 кВт 225 л. с. Мощность: 103 кВт 140 л.с. А знаете ли вы?

Мощность: 165 кВт
225 л. с.

Мощность: 103 кВт
140 л.с.

А знаете ли

вы?
Слайд 43

Давайте заглянем в спортзал и вычислим мощность, развиваемую штангистом, при подъеме

Давайте заглянем в спортзал и вычислим
мощность, развиваемую штангистом, при подъеме штанги,

если им совершается работа в 5 кДж за 2 с?

Выделим тело, над которым совершается работа

это штангист совершает работу над штангой

А=5000 Дж

Определим время, за которое совершается работа

t=2c

Определим значение совершенной работы в джоулях.

N=2500 Вт

Найдём отношение работы ко времени

N=A/t

Слайд 44

Теперь отправимся на автомобиле в Простоквашино. Но случилось непредвиденное – автомобиль

Теперь отправимся на автомобиле в Простоквашино. Но случилось непредвиденное – автомобиль

сломался. И пришлось Матроскину с Шариком буксировать автомобиль в течение 1 часа, действуя силой 120 Н, до Простаквашино 1 км.

Мощность автомобиля выразим не через работу и время, а через силу и скорость.

Пусть тело движется с постоянной скоростью автомобиль) и действующая на него сила (со стороны кота и собаки) направлена вдоль перемещения тела.
Тогда работа силы A=F*S,
подставляя это выражение в формулу для мощности N=A/t, получаем N=Fs/t=Fv