Czym jest praca siły w fizyce. Praca mechaniczna

Współczynnik wydajności pokazuje stosunek użytecznej pracy wykonywanej przez mechanizm lub urządzenie do wydatkowanej. Często wydatkowana praca jest traktowana jako ilość energii zużywanej przez urządzenie w celu wykonania pracy.

Będziesz potrzebować

1. - samochód;
2. - termometr;
3. - kalkulator.

Instrukcja

1. Aby obliczyć współczynnik użyteczne działania(wydajność) podziel pracę użyteczną Ap przez wykonaną pracę Az i pomnóż wynik przez 100% (wydajność = Ap/Az∙100%). Uzyskaj wynik w procentach.
2. Obliczając sprawność silnika cieplnego, należy wziąć pod uwagę pracę mechaniczną wykonaną przez mechanizm jako pracę użyteczną. Za wykonaną pracę weź ilość ciepła wydzielanego przez spalone paliwo, które jest źródłem energii dla silnika.
3. Przykład. Średnia siła pociągowa silnika samochodu wynosi 882 N. Zużywa on 7 kg benzyny na 100 km. Wyznacz sprawność jego silnika. Najpierw znajdź pożyteczną pracę. Jest ona równa iloczynowi siły F i odległości S, jaką pokonało ciało pod jej wpływem Ап=F∙S. Wyznacz ilość ciepła, która zostanie wydzielona podczas spalania 7 kg benzyny, będzie to wykonana praca Аз=Q=q∙m, gdzie q to ciepło właściwe spalania paliwa, dla benzyny jest to 42∙10^ 6 J/kg, a m to masa tego paliwa. Sprawność silnika będzie równa sprawności=(F∙S)/(q∙m)∙100%= (882∙100000)/(42∙10^6∙7)∙100%=30%.
4. Ogólnie rzecz biorąc, aby znaleźć sprawność dowolnego silnika cieplnego (silnik spalinowy, silnik parowy, turbina itp.), W którym praca jest wykonywana przez gaz, ma współczynnik użyteczne działania równa różnicy ciepła oddawanego przez grzejnik Q1 i odbieranego przez lodówkę Q2, znajdź różnicę ciepła grzejnika i lodówki i podziel przez ciepło grzejnika Sprawność = (Q1-Q2)/Q1 . Tutaj wydajność jest mierzona w podwielokrotnościach od 0 do 1, aby przeliczyć wynik na procent, należy go pomnożyć przez 100.
5. Aby otrzymać sprawność idealnego silnika cieplnego (silnika Carnota), znajdź stosunek różnicy temperatur między grzałką T1 i chłodnicą T2 do temperatury grzałki COP=(T1-T2)/T1. Jest to maksymalna możliwa sprawność dla określonego typu silnika cieplnego przy danych temperaturach nagrzewnicy i lodówki.
6. W przypadku silnika elektrycznego znajdź wykonaną pracę jako iloczyn mocy i czasu jej wykonania. Na przykład, jeśli silnik elektryczny dźwigu o mocy 3,2 kW podnosi ładunek o masie 800 kg na wysokość 3,6 m w ciągu 10 s, to jego sprawność jest równa stosunkowi pracy użytecznej Ap=m∙g∙h, gdzie m to masa ładunku, g≈10 m / s² przyspieszenie swobodnego spadania, h - wysokość, na którą podniesiono ładunek, oraz wydatkowana praca Az \u003d P∙t, gdzie P to moc silnika, t to czas jego funkcjonowania. Uzyskaj wzór na określenie wydajności = Ap / Az ∙ 100% = (m ∙ g ∙ h) / (Р ∙ t) ∙ 100% =% = (800 ∙ 10 ∙ 3,6) / (3200 ∙ 10) ∙ 100% = 90%.

Jaki jest przepis na użyteczną pracę?

Za pomocą tego czy innego mechanizmu wykonujemy pracę, która zawsze wykracza poza to, co jest konieczne do osiągnięcia celu. Zgodnie z tym rozróżnia się pracę całkowitą lub wydatkowaną Az i pracę użyteczną An. Jeśli na przykład naszym celem jest podniesienie ładunku o masie m na wysokość H, to praca użyteczna to taka, która wynika tylko z pokonania siły grawitacji działającej na ładunek. Przy równomiernym podnoszeniu ładunku, gdy zastosowana przez nas siła jest równa sile grawitacji ładunku, pracę tę można znaleźć w następujący sposób:
=FH= mgH
Użyteczna praca jest zawsze tylko częścią całkowitej pracy, którą dana osoba wykonuje za pomocą mechanizmu.

Fizyczna wielkość pokazująca, jaka część użytecznej pracy przypada na całą włożoną pracę, nazywana jest sprawnością mechanizmu.

Co to jest praca w formule definicji fizyki. nn

Pomóż rozszyfrować wzór fizyki

Sprawność silników cieplnych fizyka (wzory, definicje, przykłady) napisz! fizyka (wzory, definicje, przykłady) pisz!

Charakterystyki energetyczne ruchu wprowadza się na podstawie pojęcia pracy mechanicznej lub pracy siły.

Praca A wykonana przez stałą siłę F → jest wielkością fizyczną równą iloczynowi modułów siły i przemieszczenia pomnożonych przez cosinus kąta α znajduje się pomiędzy wektorami siły F → a przemieszczeniem s → .

Ta definicja jest omówiona na Figurze 1. osiemnaście . jeden .

Formuła pracy jest zapisana jako,

ZA = fa s sałata α .

Praca jest wielkością skalarną. Dzięki temu można być dodatnim przy (0 ° ≤ α< 90 °) , отрицательной при (90 ° < α ≤ 180 °) . Когда задается прямой угол α , тогда совершаемая сила равняется нулю. Единицы измерения работы по системе СИ - джоули (Д ж) .

Jeden dżul jest równy pracy wykonanej przez siłę 1 N, aby przemieścić się o 1 m w kierunku działania siły.

Obrazek 1 . osiemnaście . jeden . Siła robocza F → : A = F s cos α = F s s

Podczas rzutowania F s → siły F → na kierunek ruchu s → siła nie pozostaje stała, a obliczenie pracy dla małych przemieszczeń Δ s i zsumowane i wytworzone według wzoru:

ZA = ∑ ∆ ZA ja = ∑ fa s ja ∆ s ja .

Ta ilość pracy jest obliczana z granicy (Δ s i → 0), po której przechodzi do całki.

Graficzny obraz pracy jest określany na podstawie obszaru figury krzywoliniowej znajdującej się pod wykresem F s (x) na rycinie 1. osiemnaście . 2.

Obrazek 1 . osiemnaście . 2. Graficzna definicja pracy Δ ZA ja = F s ja Δ s ja .

Przykładem siły zależnej od współrzędnych jest siła sprężystości sprężyny, która jest zgodna z prawem Hooke'a. Aby rozciągnąć sprężynę, należy przyłożyć siłę F → , której moduł jest proporcjonalny do wydłużenia sprężyny. Można to zobaczyć na rysunku 1. osiemnaście . 3 .

Obrazek 1 . osiemnaście . 3 . Rozciągnięta wiosna. Kierunek siły zewnętrznej F → pokrywa się z kierunkiem przemieszczenia s → . F s = k x , gdzie k jest sztywnością sprężyny.

fa → y p p = - fa →

Zależność modułu siły zewnętrznej od współrzędnych x można przedstawić na wykresie za pomocą linii prostej.

Obrazek 1 . osiemnaście . 4 . Zależność modułu siły zewnętrznej od współrzędnej przy rozciąganiu sprężyny.

Z powyższego rysunku można znaleźć pracę nad siłą zewnętrzną prawego wolnego końca sprężyny, wykorzystując pole trójkąta. Formuła przyjmie formę

Ten wzór ma zastosowanie do wyrażenia pracy wykonanej przez siłę zewnętrzną podczas ściskania sprężyny. Oba przypadki pokazują, że siła sprężystości F → y p p jest równa pracy siły zewnętrznej F → , ale o przeciwnym znaku.

Definicja 2

Jeśli na ciało działa kilka sił, to wzór na całkowitą pracę będzie wyglądał jak suma całej wykonanej na nim pracy. Kiedy ciało porusza się do przodu, punkty przyłożenia sił poruszają się w ten sam sposób, to znaczy całkowita praca wszystkich sił będzie równa pracy wypadkowej przyłożonych sił.

Obrazek 1 . osiemnaście . pięć . Model pracy mechanicznej.

Określenie mocy

Moc jest pracą wykonaną przez siłę w jednostce czasu.

Zapis wielkości fizycznej mocy, oznaczany N, przyjmuje postać stosunku pracy A do przedziału czasu t wykonanej pracy, czyli:

Definicja 4

Układ SI używa wata (Wt) jako jednostki mocy, która jest równa mocy siły, która wykonuje pracę 1 J w ciągu 1 s.

Jeśli zauważysz błąd w tekście, zaznacz go i naciśnij Ctrl+Enter

Prawie każdy bez wahania odpowie: w drugim. I będą się mylić. Sprawa jest wręcz odwrotna. W fizyce opisano pracę mechaniczną następujące definicje: praca mechaniczna jest wykonywana, gdy na ciało działa siła i ono się porusza. Praca mechaniczna jest wprost proporcjonalna do przyłożonej siły i przebytej drogi.

Formuła pracy mechanicznej

Pracę mechaniczną określa wzór:

gdzie A to praca, F to siła, s to przebyta droga.

POTENCJAŁ(funkcja potencjalna), koncepcja charakteryzująca szeroką klasę pól sił fizycznych (elektrycznych, grawitacyjnych itp.) i ogólnie pól wielkości fizycznych reprezentowanych przez wektory (pole prędkości płynu itp.). W ogólnym przypadku potencjał pola wektorowego a( x,y,z) jest taką funkcją skalarną u(x,y,z) że a=grad

35. Przewodniki w polu elektrycznym. Pojemność elektryczna.przewodniki w polu elektrycznym. Przewodniki to substancje charakteryzujące się obecnością w nich dużej liczby swobodnych nośników ładunku, które mogą poruszać się pod wpływem pola elektrycznego. Przewodnikami są metale, elektrolity, węgiel. W metalach nośnikami wolnych ładunków są elektrony zewnętrznych powłok atomów, które podczas interakcji atomów całkowicie tracą wiązania z „swoimi” atomami i stają się własnością całego przewodnika jako całości. Swobodne elektrony uczestniczą w ruchu termicznym jak cząsteczki gazu i mogą poruszać się w metalu w dowolnym kierunku. Pojemność elektryczna- cecha przewodnika, miara jego zdolności do gromadzenia ładunku elektrycznego. W teorii obwodów elektrycznych pojemność to wzajemna pojemność między dwoma przewodami; parametr elementu pojemnościowego obwodu elektrycznego, przedstawiony w postaci sieci dwuzaciskowej. Taka pojemność jest definiowana jako stosunek wielkości ładunku elektrycznego do różnicy potencjałów między tymi przewodnikami

36. Pojemność kondensatora płaskiego.

Pojemność kondensatora płaskiego.

To. pojemność płaskiego kondensatora zależy tylko od jego wielkości, kształtu i stałej dielektrycznej. Aby stworzyć kondensator o dużej pojemności, konieczne jest zwiększenie powierzchni płytek i zmniejszenie grubości warstwy dielektrycznej.

37. Oddziaływanie magnetyczne prądów w próżni. Prawo Ampere'a.Prawo Ampere'a. W 1820 roku Ampère (francuski naukowiec (1775-1836)) ustanowił doświadczalnie prawo, według którego można obliczyć siła działająca na element przewodnika o długości z prądem.

gdzie jest wektorem indukcji magnetycznej, jest wektorem elementu długości przewodnika narysowanego w kierunku prądu.

Moduł siły , gdzie jest kątem między kierunkiem prądu w przewodniku a kierunkiem pola magnetycznego. Dla prostego przewodnika z prądem w jednolitym polu

Kierunek działającej siły można określić za pomocą zasady lewej ręki:

Jeśli dłoń lewej ręki jest ustawiona tak, że normalna (do prądu) składowa pola magnetycznego wchodzi do dłoni, a cztery wyciągnięte palce są skierowane wzdłuż prądu, to kciuk wskaże kierunek, w którym działa siła Ampère'a .

38. Natężenie pola magnetycznego. Prawo Biota-Savarta-Laplace'aSiła pola magnetycznego(standardowe oznaczenie H ) - wektor wielkość fizyczna, równa różnicy wektora Indukcja magnetyczna B oraz wektor magnetyzacji J .

W Międzynarodowy układ jednostek (SI): gdzie- stała magnetyczna.

prawo BSL. Prawo określające pole magnetyczne pojedynczego elementu prądu

39. Zastosowania prawa Biota-Savarta-Laplace'a. Dla pola prądu stałego

Dla okrągłej pętli.

I do solenoidu

40. Indukcja pola magnetycznego Pole magnetyczne charakteryzuje się wielkością wektorową, którą nazywamy indukcją pola magnetycznego (wielkość wektorowa, która jest siłą charakterystyczną dla pola magnetycznego w danym punkcie przestrzeni). MI. (B) nie jest to siła działająca na przewodniki, jest to wielkość, którą można znaleźć za pomocą danej siły zgodnie z następującym wzorem: B \u003d F / (I * l) (werbalnie: Moduł wektora MI. (B) jest równy stosunkowi modułu siły F, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem, położony prostopadle do linii magnetycznych, do natężenia prądu w przewodniku I i długości przewodnika l. Indukcja magnetyczna zależy tylko od pola magnetycznego. Pod tym względem indukcję można uznać za ilościową charakterystykę pola magnetycznego. Określa, z jaką siłą (siła Lorentza) pole magnetyczne działa na ładunek poruszający się z prędkością. MI mierzy się w Teslach (1 T). W tym przypadku 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). MI ma kierunek. Graficznie można to narysować jako linie. W jednorodnym polu magnetycznym MI są równoległe, a wektor MI będzie skierowany w ten sam sposób we wszystkich punktach. W przypadku niejednorodnego pola magnetycznego, na przykład pola wokół przewodnika z prądem, wektor indukcji magnetycznej zmieni się w każdym punkcie przestrzeni wokół przewodnika, a styczne do tego wektora utworzą koncentryczne okręgi wokół przewodnika.

41. Ruch cząstki w polu magnetycznym. Siła Lorentza. a) - Jeżeli cząstka wleci w obszar jednorodnego pola magnetycznego, a wektor V jest prostopadły do ​​wektora B, to porusza się po okręgu o promieniu R=mV/qB, gdyż siła Lorentza Fl=mV^2 /R pełni rolę siły dośrodkowej. Okres obrotu wynosi T=2piR/V=2pim/qB i nie zależy od prędkości cząstki (Dotyczy to tylko V<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

Siła L jest określona zależnością: Fl = q V B sina (q to wartość poruszającego się ładunku; V to moduł jego prędkości; B to moduł wektora indukcji pola magnetycznego; alfa to kąt między wektor V i wektor B) Siła Lorentza jest prostopadła do prędkości i dlatego nie działa, nie zmienia modułu prędkości ładunku i jego energii kinetycznej. Ale kierunek prędkości zmienia się w sposób ciągły. Siła Lorentza jest prostopadła do wektorów B i v, a jej kierunek jest określany przy użyciu tej samej reguły lewej ręki, co kierunek siły Ampère'a: jeśli lewa ręka jest ustawiona tak, że składowa indukcji magnetycznej B, prostopadła do prędkość ładunku wchodzi w dłoń, a cztery palce są skierowane wzdłuż ruchu ładunku dodatniego (przeciwko ruchowi ujemnego), wówczas kciuk zgięty o 90 stopni wskaże kierunek siły Lorentza działającej na ładunek F l.

Każde poruszające się ciało można opisać jako pracę. Innymi słowy, charakteryzuje działanie sił.

Praca jest definiowana jako:
Iloczyn modułu siły i drogi przebytej przez ciało pomnożony przez cosinus kąta między kierunkiem siły a ruchem.

Pracę mierzy się w dżulach:
1 [J] = = [kg* m2/s2]

Np. ciało A pod wpływem siły 5 N pokonało 10 m. Wyznacz pracę wykonaną przez to ciało.

Ponieważ kierunek ruchu i działanie siły są takie same, kąt między wektorem siły a wektorem przemieszczenia będzie równy 0°. Wzór jest uproszczony, ponieważ cosinus kąta przy 0° wynosi 1.

Podstawiając początkowe parametry do wzoru, znajdujemy:
A= 15 J.

Rozważ inny przykład, ciało o masie 2 kg, poruszające się z przyspieszeniem 6 m / s2, minęło 10 m. Określ pracę wykonaną przez ciało, jeśli poruszało się ono w górę po pochyłej płaszczyźnie pod kątem 60 °.

Na początek obliczamy, jaką siłę należy zastosować, aby poinformować ciało o przyspieszeniu 6 m / s2.

F = 2 kg * 6 m/s2 = 12 H.
Ciało pod działaniem siły 12H przebyło drogę 10 m. Pracę można obliczyć korzystając ze znanego już wzoru:

Gdzie a jest równe 30 °. Podstawiając początkowe dane do wzoru, otrzymujemy:
A= 103,2 J.

Moc

Wiele maszyn lub mechanizmów wykonuje tę samą pracę przez różny okres czasu. Aby je porównać, wprowadzono pojęcie władzy.
Moc to wartość, która pokazuje ilość pracy wykonanej w jednostce czasu.

Moc mierzy się w watach, za szkockim inżynierem Jamesem Wattem.
1 [Wat] = 1 [J/s].

Na przykład duży dźwig podniósł ładunek o wadze 10 ton na wysokość 30 m w ciągu 1 minuty. Mały dźwig podniósł 2 tony cegieł na tę samą wysokość w ciągu 1 minuty. Porównaj udźwigi żurawia.
Zdefiniuj pracę wykonywaną przez dźwigi. Ładunek podnosi się o 30m, pokonując siłę grawitacji, więc siła wydatkowana na podniesienie ładunku będzie równa sile oddziaływania Ziemi z ładunkiem (F = m * g). A praca jest iloczynem sił i odległości przebytej przez towary, czyli wysokości.

Dla dużego dźwigu A1 = 10 000 kg * 30 m * 10 m / s2 = 3 000 000 J, a dla małego dźwigu A2 = 2 000 kg * 30 m * 10 m / s2 = 600 000 J.
Moc można obliczyć, dzieląc pracę przez czas. Oba dźwigi podniosły ładunek w ciągu 1 minuty (60 sekund).

Stąd:
N1 = 3 000 000 J/60 s = 50 000 W = 50 kW.
N2 = 600 000 J / 60 s = 10 000 W = 10 kW.
Z powyższych danych wyraźnie widać, że pierwszy dźwig jest 5 razy mocniejszy niż drugi.

1. Praca mechaniczna ​ \ (A \) ​ - wielkość fizyczna równa iloczynowi wektora siły działającej na ciało i jego wektora przemieszczenia:​\(A=\vec(F)\vec(S) \) . Praca jest wielkością skalarną, charakteryzującą się wartością liczbową i jednostką.

Jednostką pracy jest 1 dżul (1 J). Jest to praca wykonana przez siłę 1 N na drodze 1 m.

\[ [\,A\,]=[\,F\,][\,S\,]; [\,A\,]=1N\cdot1m=1J \]

2. Jeżeli siła działająca na ciało tworzy z przemieszczeniem pewien kąt ​\(\alpha \) ​, to rzut siły ​\(F \) ​ na oś X wynosi ​\(F_x \) ​ (rys. 42).

Skoro \(F_x=F\cdot\cos\alpha \) , to \(A=FS\cos\alpha \) .

Zatem praca stałej siły jest równa iloczynowi modułów wektorów siły i przemieszczenia oraz cosinusa kąta między tymi wektorami.

3. Jeśli siła ​\(F \) ​ = 0 lub przemieszczenie ​\(S \) ​ = 0, to praca mechaniczna wynosi zero ​\(A \) ​ = 0. Praca jest równa zero, jeśli wektor siły to prostopadle do wektora przemieszczenia, t .e. \(\cos90^\circ \) \u003d 0. Zatem praca siły, która nadaje ciału przyspieszenie dośrodkowe podczas jego ruchu jednostajnego po okręgu, jest równa zeru, ponieważ siła ta jest prostopadła do kierunku ruchu ciało w dowolnym punkcie trajektorii.

4. Praca wykonana przez siłę może być dodatnia lub ujemna. Praca jest dodatnia ​\(A \) ​ > 0, jeśli kąt wynosi 90° > ​\(\alpha \) ​ ≥ 0°; jeśli kąt wynosi 180° > ​\(\alpha \) ​ ≥ 90°, to praca jest ujemna ​\(A \) ​< 0.

Jeśli kąt ​\(\alpha \) ​ = 0°, to ​\(\cos\alpha \) ​ = 1, ​\(A=FS \) . Jeśli kąt ​\(\alpha \) ​ = 180°, to ​\(\cos\alpha \) ​ = -1, ​\(A=-FS \) ​.

5. Podczas swobodnego spadania z wysokości \\ (h \) ​ ciało o masie \\ (m \) ​ porusza się z położenia 1 do położenia 2 (ryc. 43). W tym przypadku siła grawitacji działa równa:

\[ A=F_th=mg(h_1-h_2)=mgh \]

Kiedy ciało porusza się pionowo w dół, siła i przemieszczenie są skierowane w tym samym kierunku, a grawitacja działa dodatnio.

Jeśli ciało się unosi, to siła grawitacji jest skierowana w dół, a poruszając się w górę, wtedy siła grawitacji wykonuje pracę ujemną, tj.

\[ A=-F_th=-mg(h_1-h_2)=-mgh \]

6. Pracę można przedstawić graficznie. Rysunek przedstawia wykres zależności grawitacji od wysokości ciała względem powierzchni Ziemi (ryc. 44). Graficznie praca grawitacji jest równa polu figury (prostokąta) ograniczonemu wykresem, osiami współrzędnych i prostopadłą podniesioną do osi odciętych
w punkcie \(h\) .

Wykres zależności siły sprężystej od wydłużenia sprężyny jest linią prostą przechodzącą przez początek (ryc. 45). Analogicznie do pracy grawitacji, praca siły sprężystej jest równa polu trójkąta ograniczonego wykresem, osiami współrzędnych i prostopadłą podniesioną do odciętej w punkcie \ (x \ ) .
​\(A=Fx/2=kx\cdot x/2 \) .

7. Praca grawitacji nie zależy od kształtu trajektorii, po której porusza się ciało; zależy to od początkowej i końcowej pozycji ciała. Niech ciało najpierw przesunie się z punktu A do punktu B wzdłuż ścieżki AB (ryc. 46). W tym przypadku praca wykonana przez grawitację

\[ A_(AB)=mgh \]

Teraz pozwól ciału przesunąć się z punktu A do punktu B, najpierw wzdłuż nachylonej płaszczyzny AC, a następnie wzdłuż podstawy nachylonej płaszczyzny BC. Praca grawitacji podczas poruszania się po samolocie wynosi zero. Praca grawitacji podczas poruszania się po AC jest równa iloczynowi rzutu grawitacji na nachyloną płaszczyznę \(mg\sin\alpha \) i długości nachylonej płaszczyzny, tj. ​ \(A_(AC)=mg\sin\alfa\cdot l\). Produkt \(l\cdot\sin\alpha=h \) . Wtedy \(A_(AC)=mgh \) . Praca grawitacji podczas ruchu ciała po dwóch różnych trajektoriach nie zależy od kształtu trajektorii, ale zależy od początkowego i końcowego położenia ciała.

Praca siły sprężystej również nie zależy od kształtu trajektorii.

Załóżmy, że ciało porusza się od punktu A do punktu B po trajektorii ACB, a następnie od punktu B do punktu A po trajektorii BA. Podczas ruchu po trajektorii ASW siła grawitacji wykonuje pracę dodatnią, podczas ruchu po trajektorii B A praca grawitacji jest ujemna, równa wartości bezwzględnej pracy podczas ruchu po trajektorii ASW. Dlatego praca grawitacji wzdłuż zamkniętej trajektorii wynosi zero. To samo dotyczy pracy siły sprężystej.

Siły, których praca nie zależy od kształtu trajektorii i są równe zeru wzdłuż trajektorii zamkniętej, nazywane są zachowawczymi. Siły zachowawcze obejmują siłę grawitacji i siłę sprężystości.

8. Siły, których praca zależy od kształtu toru, nazywane są niezachowawczymi. Siła tarcia nie jest zachowawcza. Jeśli ciało porusza się od punktu A do punktu B (ryc. 47), najpierw wzdłuż linii prostej, a następnie wzdłuż linii przerywanej ASV, to w pierwszym przypadku praca siły tarcia w drugim \(A_( ABC)=A_(AC)+A_(CB) \) , \(A_(ABC)=-Fl_(AC)-Fl_(CB) \) .

Zatem praca ​\(A_(AB) \) ​ nie jest tym samym, co praca ​\(A_(ABC) \) .

9. Moc jest wielkością fizyczną równą stosunkowi pracy do przedziału czasu, w jakim jest ona wykonywana. Moc odnosi się do szybkości, z jaką wykonywana jest praca.

Moc jest oznaczona literą ​\(N\)​.

Jednostka potęgi: \([N]=[A]/[t] \) ​. \\([N] \) \u003d 1 J / 1 s \u003d 1 J / s. Ta jednostka nazywa się wat (W). Jeden wat to moc, przy której 1 J pracy jest wykonywany w ciągu 1 sekundy.

10. Moc rozwijana przez silnik jest równa: Stosunek ruchu do czasu to prędkość ruchu: ​\(S/t = v \) ​. Gdzie \(N = Fv \) .

Z otrzymanego wzoru widać, że przy stałej sile oporu prędkość ruchu jest wprost proporcjonalna do mocy silnika.

W różnych maszynach i mechanizmach energia mechaniczna jest przetwarzana. Kiedy energia jest przetwarzana, praca jest wykonywana. Jednocześnie tylko część energii jest wydawana na użyteczną pracę. Część energii jest zużywana na wykonanie pracy przeciwko siłom tarcia. Zatem każda maszyna charakteryzuje się wartością, która pokazuje, jaka część przekazanej jej energii jest wykorzystywana pożytecznie. Ta wartość nazywa się współczynnik wydajności (COP).

Współczynnik wydajności nazywany jest wartością równą stosunkowi pracy użytecznej ​\((A_p) \) do całej wykonanej pracy \((A_c) \): ​\(\eta=A_p/A_c \) . Wyraź wydajność w procentach.

Część 1

1. Praca jest określona przez formułę

1) ​\(A=Fv \) ​
2) \(A=N/t\)​
3) \(A=mv \) ​
4) \(A=FS \) ​

2. Ładunek jest równomiernie podnoszony pionowo w górę za pomocą przywiązanej do niego liny. W tym przypadku praca wykonana przez grawitację

1) równa zeru
2) pozytywne
3) negatywny
4) Większa elastyczność siły roboczej

3. Skrzynia jest ciągnięta za pomocą przywiązanej do niej liny, która tworzy kąt 60° z horyzontem, przykładając siłę 30 N. Jaka jest praca tej siły, jeśli moduł przemieszczenia wynosi 10 m?

1) 300 J
2) 150 J
3) 3 j
4) 1,5 J

4. Sztuczny satelita Ziemi o masie \(m\) porusza się ruchem jednostajnym po orbicie kołowej o promieniu \(R\) . Praca wykonana przez grawitację w czasie równym okresowi obrotu jest równa

1) \(mg R \) ​
2) ​\(\pi mgR \) ​
3) \(2\pi mgR \) ​
4) ​\(0 \) ​

5. Samochód o masie 1,2 tony przejeżdża 800 m po poziomej drodze. Jaką pracę wykonała w tym przypadku siła tarcia, jeśli współczynnik tarcia wynosi 0,1?

1) -960 kJ
2) -96 kJ
3) 960 kJ
4) 96 kJ

6. Sprężynę o sztywności 200 N/m rozciągnięto o 5 cm. Jaką pracę wykona siła sprężystości, gdy sprężyna powróci do równowagi?

1) 0,25 J
2) 5 j
3) 250 J
4) 500 J

7. Kulki o tej samej masie toczą się po zboczu po trzech różnych zsypach, jak pokazano na rysunku. W którym przypadku praca grawitacji będzie największa?

1) 1
2) 2
3) 3
4) praca we wszystkich przypadkach jest taka sama

8. Praca na zamkniętej ścieżce wynosi zero

A. Siły tarcia
B. Siły sprężystości

Poprawna odpowiedź to

1) zarówno A, jak i B
2) tylko A
3) tylko b
4) ani A, ani B

9. Jednostką mocy w układzie SI jest

1) j
2) W
3) Js
4) Nm

10. Jaka jest użyteczna praca, jeśli wykonana praca wynosi 1000 J, a sprawność silnika wynosi 40%?

1) 40000 J
2) 1000 J
3) 400 J
4) 25 J

11. Ustal zgodność między pracą siły (w lewej kolumnie tabeli) a znakiem pracy (w prawej kolumnie tabeli). W swojej odpowiedzi wpisz wybrane liczby pod odpowiednimi literami.

PRACA SIŁOWA
A. Praca siły sprężystości przy rozciąganiu sprężyny
B. Praca siły tarcia
B. Praca wykonana przez grawitację, gdy ciało spada

ZNAK PRACY
1) pozytywne
2) negatywny
3) równa zeru

12. Spośród poniższych stwierdzeń wybierz dwa poprawne i wpisz ich numery do tabeli.

1) Praca grawitacji nie zależy od kształtu trajektorii.
2) Praca jest wykonywana przy każdym ruchu ciała.
3) Praca siły tarcia ślizgowego jest zawsze ujemna.
4) Praca siły sprężystej w pętli zamkniętej nie jest równa zeru.
5) Praca siły tarcia nie zależy od kształtu trajektorii.

Część 2

13. Wciągarka jednostajnie podnosi ładunek o masie 300 kg na wysokość 3 m w ciągu 10 s. Jaka jest moc wciągarki?

Odpowiedzi