Работа и энергия
- Работа – это величина, которая характеризует действие силы и показывает, на какое расстояние тело перемещается под действием этой силы. Работа обозначается символом A и измеряется в джоулях (Дж).
Формула работы: *A = F s**, где F – сила, s – перемещение тела под действием силы.
Если сила направлена под углом к перемещению тела, то формула работы будет выглядеть следующим образом: A = Fscos α, где α – угол между вектором силы и вектором перемещения.
- Мощность – это работа, совершаемая за единицу времени. Мощность обозначается символом N и измеряется в ваттах (Вт). Формула мощности: N = A / t, где A – работа, t – время, за которое была совершена эта работа.
- Энергия – это способность тела совершать работу. Существует два вида механической энергии – кинетическая и потенциальная.
- Кинетическая энергия – это энергия движения. Она зависит от массы и скорости тела. Формула кинетической энергии: *Eк = m v2 / 2**, где m – масса тела, v – скорость тела. Кинетическая энергия измеряется в джоулях.
- Пример: автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 50 км/ч. Найти кинетическую энергию автомобиля.Решение:
- Переведём скорость автомобиля в единицы СИ: 50км/ч = 50 * 1000м / 3600с = 13,9 м/с.
- Подставим значения в формулу: Eк = 1000кг * (13,9м/с)2 / 2 = 97,2 кДж.
Таким образом, кинетическая энергия автомобиля равна 97,2 кДж.
- Потенциальная энергия – это энергия положения. Она зависит от высоты тела над поверхностью земли. Формула потенциальной энергии: Ep = m g h, где m – масса тела, g – ускорение свободного падения, h – высота тела над поверхностью. Потенциальная энергия измеряется в джоулях.
Пример: камень массой 2 кг находится на высоте 5 метров над поверхностью земли. Найти потенциальную энергию камня.Решение: Ep = 2кг 9,8м/с2 5м = 98 Дж.Таким образом, потенциальная энергия камня равна 98 Дж.
- Изменение энергии тела равно работе, которую совершила сила. Это утверждение называется законом сохранения энергии. Если тело совершает работу, то его энергия уменьшается, и наоборот, если тело получает работу от других тел, то его энергия увеличивается.
Вопросы для закрепления материала:
- Что такое работа и мощность?
- Как рассчитать работу и мощность?
- Какие виды механической энергии существуют?
- В чём разница между кинетической и потенциальной энергией?
- Сформулируйте закон сохранения энергии.
Изучение этой темы поможет вам лучше понять, как работают физические законы в повседневной жизни. Знание основ работы и энергии поможет вам решать задачи по физике и понимать, как работает техника.