в каком случае совершается отрицательная работа

Механическая работа. Мощность

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

1. Механическая работа ​ \( A \) ​ — физическая величина, равная произведению вектора силы, действующей на тело, и вектора его перемещения: ​ \( A=\vec\vec \) ​. Работа — скалярная величина, характеризуется числовым значением и единицей.

За единицу работы принимают 1 джоуль (1 Дж). Это такая работа, которую совершает сила 1 Н на пути 1 м.

2. Если сила, действующая на тело, составляет некоторый угол ​ \( \alpha \) ​ с перемещением, то проекция силы ​ \( F \) ​ на ось X равна ​ \( F_x \) ​ (рис. 42).

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Таким образом, работа постоянной силы равна произведению модулей векторов силы и перемещения и косинуса угла между этими векторами.

3. Если сила ​ \( F \) ​ = 0 или перемещение ​ \( S \) ​ = 0, то механическая работа равна нулю ​ \( A \) ​ = 0. Работа равна нулю, если вектор силы перпендикулярен вектору перемещения, т.е. ​ \( \cos90^\circ \) ​ = 0. Так, нулю равна работа силы, сообщающей телу центростремительное ускорение при его равномерном движении по окружности, так как эта сила перпендикулярна направлению движения тела в любой точке траектории.

5. При свободном падении с высоты ​ \( h \) ​ тело массой ​ \( m \) ​ перемещается из положения 1 в положение 2 (рис. 43). При этом сила тяжести совершает работу, равную:

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

​При движении тела вертикально вниз сила и перемещение направлены в одну сторону, и сила тяжести совершает положительную работу.

Если тело поднимается вверх, то сила тяжести направлена вниз, а перемещение вверх, то сила тяжести совершает отрицательную работу, т.е.

6. Работу можно представить графически. На рисунке изображён график зависимости силы тяжести от высоты тела относительно поверхности Земли (рис. 44). Графически работа силы тяжести равна площади фигуры (прямоугольника), ограниченного графиком, координатными осями и перпендикуляром, восставленным к оси абсцисс
в точке ​ \( h \) ​.

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Графиком зависимости силы упругости от удлинения пружины является прямая, проходящая через начало координат (рис. 45). По аналогии с работой силы тяжести работа силы упругости равна площади треугольника, ограниченного графиком, координатными осями и перпендикуляром, восставленным к оси абсцисс в точке ​ \( x \) ​.
​ \( A=Fx/2=kx\cdot x/2 \) ​.

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

7. Работа силы тяжести не зависит от формы траектории, по которой перемещается тело; она зависит от начального и конечного положений тела. Пусть тело сначала перемещается из точки А в точку В по траектории АВ (рис. 46). Работа силы тяжести в этом случае

Работа силы упругости также не зависит от формы траектории.

Предположим, что тело перемещается из точки А в точку В по траектории АСВ, а затем из точки В в точку А по траектории ВА. При движении по траектории АСВ сила тяжести совершает положительную работу, при движении по траектории В А работа силы тяжести отрицательна, равная по модулю работе при движении по траектории АСВ. Следовательно работа силы тяжести по замкнутой траектории равна нулю. То же относится и к работе силы упругости.

Силы, работа которых не зависит от формы траектории и по замкнутой траектории равна нулю, называют консервативными. К консервативным силам относятся сила тяжести и сила упругости.

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Следовательно, работа ​ \( A_ \) ​ не равна работе ​ \( A_ \) ​.

9. Мощностью называется физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, за который она совершена. Мощность характеризует быстроту совершения работы.

Мощность обозначается буквой ​ \( N \) ​.

Единица мощности: ​ \( [N]=[A]/[t] \) ​. ​ \( [N] \) ​ = 1 Дж/1 с = 1 Дж/с. Эта единица называется ватт (Вт). Один ватт — такая мощность, при которой работа 1 Дж совершается за 1 с.

10. Мощность, развиваемая двигателем, равна: ​ \( N = A/t \) ​, ​ \( A=F\cdot S \) ​, откуда ​ \( N=FS/t \) ​. Отношение перемещения ко времени представляет собой скорость движения: ​ \( S/t = v \) ​. Откуда ​ \( N = Fv \) ​.

Из полученной формулы видно, что при постоянной силе сопротивления скорость движения прямо пропорциональна мощности двигателя.

В различных машинах и механизмах происходит преобразование механической энергии. За счёт энергии при её преобразовании совершается работа. При этом на совершение полезной работы расходуется только часть энергии. Некоторая часть энергии тратится на совершение работы против сил трения. Таким образом, любая машина характеризуется величиной, показывающей, какая часть передаваемой ей энергии используется полезно. Эта величина называется коэффициентом полезного действия (КПД).

Коэффициентом полезного действия называют величину, равную отношению полезной работы ​ \( (A_п) \) ​ ко всей совершённой работе \( (A_с) \) : ​ \( \eta=A_п/A_с \) ​. Выражают КПД в процентах.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Работа определяется по формуле

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

2. Груз равномерно поднимают вертикально вверх за привязанную к нему верёвку. Работа силы тяжести в этом случае

1) равна нулю
2) положительная
3) отрицательная
4) больше работы силы упругости

3. Ящик тянут за привязанную к нему верёвку, составляющую угол 60° с горизонтом, прикладывая силу 30 Н. Какова работа этой силы, если модуль перемещения равен 10 м?

1) 300 Дж
2) 150 Дж
3) 3 Дж
4) 1,5 Дж

4. Искусственный спутник Земли, масса которого равна ​ \( m \) ​, равномерно движется по круговой орбите радиусом ​ \( R \) ​. Работа, совершаемая силой тяжести за время, равное периоду обращения, равна

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

5. Автомобиль массой 1,2 т проехал 800 м по горизонтальной дороге. Какая работа была совершена при этом силой трения, если коэффициент трения 0,1?

6. Пружину жёсткостью 200 Н/м растянули на 5 см. Какую работу совершит сила упругости при возвращении пружины в состояние равновесия?

1) 0,25 Дж
2) 5 Дж
3) 250 Дж
4) 500 Дж

7. Шарики одинаковой массы скатываются с горки по трём разным желобам, как показано на рисунке. В каком случае работа силы тяжести будет наибольшей?

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

1) 1
2) 2
3) 3
4) работа во всех случаях одинакова

8. Работа по замкнутой траектории равна нулю

А. Силы трения
Б. Силы упругости

Верным является ответ

1) и А, и Б
2) только А
3) только Б
4) ни А, ни Б

9. Единицей мощности в СИ является

10. Чему равна полезная работа, если совершённая работа составляет 1000 Дж, а КПД двигателя 40 %?

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

11. Установите соответствие между работой силы (в левом столбце таблицы) и знаком работы (в правом столбце таблицы). В ответе запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

РАБОТА СИЛЫ
A. Работа силы упругости при растяжении пружины
Б. Работа силы трения
B. Работа силы тяжести при падении тела

ЗНАК РАБОТЫ
1) положительная
2) отрицательная
3) равна нулю

12. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Работа силы тяжести не зависит от формы траектории.
2) Работа совершается при любом перемещении тела.
3) Работа силы трения скольжения всегда отрицательна.
4) Работа силы упругости по замкнутому контуру не равна нулю.
5) Работа силы трения не зависит от формы траектории.

Часть 2

13. Лебёдка равномерно поднимает груз массой 300 кг на высоту 3 м за 10 с. Какова мощность лебёдки?

Источник

В каком случае совершается отрицательная работа

Если сила, приложенная к телу, совершает положительную работу, то скорость тела увеличивается. Действительно, в этом случае сила, а значит, и ускорение, направлены по скорости, увеличивая ее. Если же сила совершает отрицательную работу, то ускорение направлено против скорости и скорость тела убывает.

Допустим, что мы бросили тело в вертикальном направлении. Пока тело летит вверх, сила тяжести совершает над телом отрицательную работу и скорость тела уменьшается до нуля. Достигнув верхней точки, тело начинает двигаться ускоренно вниз. Сила тяжести совершает при этом положительную работу.

Если на движущееся тело действуют две противоположно направленные силы, то одна из них совершает положительную, а другая — отрицательную работу. Например, если на нерастянутую пружину подвесить груз (рис. 159) и дать ему возможность опускаться, то сила тяжести в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа, действующая на груз, будет совершать положительную работу, так как груз будет двигаться в направлении этой силы. В то же время сила в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа, с которой пружина действует на груз, будет совершать отрицательную работу.

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Рис. 159. При опускании груза работа силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работаположительна, а силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работаотрицательна

Когда мы поднимаем некоторый груз, нам приходится преодолевать действие силы тяжести, притягивающей груз к Земле. В этом случае работа силы тяжести отрицательна. Положительна работа, которую мы затрачиваем на преодоление силы тяжести. Иногда эту работу называют работой, совершаемой против силы тяжести. Аналогично, в случае, когда на тело действуют две противоположно направленные силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работаи в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа, то работа одной из них, скажем в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работабудет положительна, а работа другой, т. е. силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа, будет отрицательна. Можно сказать, что работа силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работасовершается против силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа. Подчеркнем, что в случае, когда работа некоторой силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работаотрицательна, работа, совершаемая какой-то другой силой против силы в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа, будет положительна.

© 2021 Научная библиотека

Копирование информации со страницы разрешается только с указанием ссылки на данный сайт

Источник

Механическая работа

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Для нас привычно понятие «работа» в бытовом смысле. Работая, мы совершаем какое-либо действие, чаще всего полезное. В физике (если точнее, то в механике) термин «работа» показывает, какую силу в результате действия приложили, и на какое расстояние тело в результате действия этой силы переместилось.

Например, нам нужно поднять велосипед по лестнице в квартиру. Тогда работа будет определяться тем, сколько весит велосипед и на каком этаже (на какой высоте) находится квартира.

Механическая работа — это физическая величина, прямо пропорциональная приложенной к телу силе и пройденному телом пути.

Чтобы рассчитать работу, нам необходимо умножить численное значение приложенной к телу силы F на путь, пройденный телом в направлении действия силы S. Работа обозначается латинской буквой А.

Механическая работа

А = FS

A — механическая работа [Дж]

F — приложенная сила [Н]

S — путь [м]

Если под действием силы в 1 ньютон тело переместилось на 1 метр, то данной силой совершена работа в 1 джоуль.

Поскольку сила и путь — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает вид.

Механическая работа

А = FScosα

A — механическая работа [Дж]

F — приложенная сила [Н]

S — путь [м]

α — угол между векторами силы и перемещения []

Числовое значение работы может становиться отрицательным, если вектор силы противоположен вектору скорости. Иными словами, сила может не только придавать телу скорость для совершения движения, но и препятствовать уже совершаемому перемещению. В таком случае сила называется противодействующей.

Для совершения работы необходимы два условия:

Сила, действующая на тело, может и не совершать работу. Например, если кто-то безуспешно пытается сдвинуть с места тяжелый шкаф. Сила, с которой человек действует на шкаф, не совершает работу, поскольку перемещение шкафа равно нулю.

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Полезная и затраченная работа

Был такой мифологический персонаж у древних греков — Сизиф. За то, что он обманул богов, те приговорили его после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх по горе, откуда этот булыжник скатывался — и так без конца. В общем, Сизиф делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Поэтому бесполезную работу и называют «сизифов труд».

Чтобы разобраться в понятиях полезной и затраченной работы, давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень больше не скатывается с горы, а КПД перестал быть нулевым.

Полезная работа в этом случае равна потенциальной энергии, приобретенной булыжником. Потенциальная энергия, в свою очередь, прямо пропорциональна высоте: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. Выходит, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше полезная работа.

Потенциальная энергия

Еп = mgh

m — масса тела [кг]

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

h — высота [м]

На планете Земля g ≈ 9,8 м/с 2

Затраченная работа в нашем примере — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.

Механическая работа

А = FS

A — механическая работа [Дж]

F — приложенная сила [Н]

S — путь [м]

И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная?

Все очень просто! Задаем два вопроса:

В примере выше процесс происходит ради того, чтобы тело поднялось на какую-то высоту, а значит — приобрело потенциальную энергию (для физики это синонимы).

Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа.

Мощность

На заводах по всему миру большинство задач выполняют машины. Например, если нам нужно закрыть крышечками тысячу банок колы, аппарат сделает это в считанные минуты. У человека эта задача заняла бы намного больше времени. Получается, что машина и человек выполняют одинаковую работу за разные промежутки времени. Для того, чтобы описать скорость выполнения работы, нам потребуется понятие мощности.

Мощностью называется физическая величина, равная отношению работы ко времени ее выполнения.

Мощность

N = A/t

N — мощность [Вт]

A — механическая работа [Дж]

t — время [с]

Один ватт — это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду.

Также для мощности справедлива другая формула:

Мощность

N = Fv

N — мощность [Вт]

F — приложенная сила [Н]

v — скорость [м/с]

Как и для работы, для мощности справедливо правило знаков: если векторы направлены противоположно, значение мощности будет отрицательным.

Поскольку сила и скорость — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает следующий вид:

Мощность

N = Fvcosα

N — мощность [Вт]

F — приложенная сила [Н]

v — скорость [м/с]

α — угол между векторами силы и скорости []

Примеры решения задач

Задача 1

Ложка медленно тонет в большой банке меда. На нее действуют сила тяжести, сила вязкого трения и выталкивающая сила. Какая из этих сил при движении тела совершает положительную работу? Выберите правильный ответ:

Решение

Поскольку ложка падает вниз, перемещение направлено вниз. В ту же сторону, что и перемещение, направлена только сила тяжести. Это значит, что она совершает положительную работу.

Ответ: 3.

Задача 2

Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной L = 40 м с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли, равен 80 H. Чему равна работа силы тяги за один оборот?

Решение

Поскольку ящик тянут с постоянной по модулю скоростью, его кинетическая энергия не меняется. Вся энергия, которая расходуется на работу силы трения, должна поступать в систему за счет работы силы тяги. Отсюда находим работу силы тяги за один оборот:

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Ответ: 3200 Дж.

Задача 3

Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние l = 5 м. Расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на 3 метра. Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила F?

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Решение

В данном случае нас просят найти работу силы F, совершенную при перемещении тела по наклонной плоскости. Это значит, что нас интересуют сила F и пройденный путь. Если бы нас спрашивали про работу силы тяжести, мы бы считали через силу тяжести и высоту.

Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Следовательно:

A = Fl = 30 * 5 = 150 Дж

Ответ: 150 Дж.

Задача 4

Тело движется вдоль оси ОХ под действием силы F = 2 Н, направленной вдоль этой оси. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости v x тела на эту ось от времени t. Какую мощность развивает эта сила в момент времени t = 3 с?

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Решение

На графике видно, что проекция скорости тела в момент времени 3 секунды равна 5 м/с.

Мощность можно найти по формуле N = Fv.

Источник

Урок по физике «Механическая работа»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Описание презентации по отдельным слайдам:

Задание 1: «Рассмотрите рисунок. Подумайте, какие силы могут действовать на тело? Куда эти силы направлены?»

В повседневной жизни словом «работа» мы называем любой полезный труд рабочего, учителя, ученика. Понятие работы в физике другое. Что такое механическая работа?

Примеры механической работы х

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

ПОНЯЛ! Работа совершается только тогда, когда на тело действует сила, и тело перемещается под действием этой силы х =

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!

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

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. 1м

В каких случаях совершается механическая работа? 1. Луна, двигаясь вокруг Земли. 2.Гиря, висящая на шнуре. 3.Пассажир, едущий в автобусе. 4.Муха, летающая по комнате. 5.Магнитофон, перематывая кассету. 6.Девочка, играя на скрипке. 7.Ветер, гонящий по небу облака. 8.Вода, давящая на стенку сосуда. 9.Компьютер, решая задачу. 10.Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца. Физкультминутка

Весёлые задачи от Григория Остера. 1. Пока Петины друзья занимались уборкой территории, Петя, масса которого 35кг, залез на самую верхушку берёзы, высота которой 12м. Какую механическую работу совершил Петя? 2. Дядя Боря мечтал создать у себя в комнате уют, 2 часа толкал свой шкаф с пиджаками и брюками, но так и не смог сдвинуть его с места. Какую механическую работу совершил дядя Боря? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 3 2 4 1 3 1 2 4 3

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.

Загадка: Грузчик у стены стоит, На плечах мешок лежит. Дайте поскорей ответ: Он работает иль нет? № 1. Экскаватор поднимает ковшом грунт на высоту 4 м. Сила тяжести, действующая на грунт,12000 Н. Какая работа при этом совершается? (48 кДж). № 2.Какую работу совершает трактор при вспашке одной полосы площадью 1200м2, если ширина захвата плуга 1,2 м, а сила тяги его15000Н? (1000 м, 15000000 Дж). № 3. Подъемный кран поднимает бетонную плиту длинной 3м,шириной 1м, толщиной 0,1 м, на высоту 10 м. Найдите работу, совершаемую при подъеме плиты. Плотность бетона2400 кг/ м3. (72кДж).

Сорокина Любовь Николаевна,

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа села Каменка»

Самойловского района Саратовской области

Тема урока: Механическая работа

Тип урока: урок формирования и закрепления знаний, умений и навыков

Цели урока: дать определение механической работы как физической величины, обеспечить усвоение каждым обучающимся знаний о механической работе, научить использовать новые знания в разнообразных ситуациях.

образовательные: повторить понятие силы, виды сил, их действие; сформировать представление о работе как физической величине; выяснить признаки и условия выполнения механической работы; показать зависимость работы от действующей силы и перемещения тела; научить применять математическую формулу вычисления работы для решения расчетных и экспериментальных задач;

воспитательные: убеждение обучающихся в познаваемости окружающего мира; создание позитивного отношения к изучаемому разделу; формирование уважения к научному знанию, убеждению в их ценности;

развивающие: развивать способности анализировать, делать выводы, логично рассуждать, запоминать; развивать воображение и умение моделировать.

Оборудование: рабочий лист (к экспериментальному заданию), презентация, тест по теме «Механическая работа», анимация по теме «Механическая работа» с диска «Физика. 7 класс»

Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор, экран.

УЧИТЕЛЬ: Здравствуйте, ребята! Сегодня урок я хочу начать со слов арабского поэта средневековья Фирдоуси:

Науку всё глубже постигнуть стремись

Познанием вечного жаждой томись

Лишь первых познаниё блеснёт тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет.

Ребята, помните ли вы стихотворение В.В. Маяковского «Кем быть»? Там есть такие строки: «У меня растут года, будет и семнадцать. Где работать мне тогда, чем заниматься?… Работа всякого нужна одинаково.… Все работы хороши, выбирай на вкус!» А что такое работа? Об этом мы сегодня поговорим с точки зрения физики.

Учитель сообщает тему и цель урока.

(На доску через мультимедиапроектор запускается презентация)

Работа не волк, в лес не убежит.

С печи сыт не будешь. Не печь кормит, а руки.

С горы вскачь, а в гору хоть плачь.

Сверху легко бросать, попробуй-ка снизу.

В гору семеро тащат, а с горы и один толкает.

Без труда не выловишь и рыбку из пруда.

Берись дружно, не будет грузно.

Встать пораньше да шагнуть подальше.

Повторение материала по теме «Силы».

Индивидуальная работа (устная):

Задание 1: «Рассмотрите рисунок. Подумайте, какие силы могут действовать на тело? Куда эти силы направлены?» (Слайд 3)

Задание 3 : «Из предложенных формул выберите правильные

формулы для расчёта сил». (Слайд 5)

Задание 4: «Найдите соответствие физической величины и единицы

измерения в системе СИ.»

Решить задачу соответствия из ГИА Часть В

После обсуждения слайдов учащиеся делают выводы Вывод : Из этих примеров видно, что под действием силы тело перемещается.

Учитель: Мы вспомнили все силы, которые изучались ранее. Эти знания нам помогут сегодня для введения новой физической величины, которая неразрывно связана с понятием действующей силы.

Учитель: Как вы думаете, что такое работа? Приведите примеры работы! (Ответы учеников) (Слайды 6, 7)

Ув каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работачитель: Н ачиная с 1826 года, когда французский ученый Ж. Понселе ввёл понятие работы, под этим словом стали понимать ещё и определённую физическую величину.

ВВЕДЁМ ОБОЗНАЧЕНИЕ: А – работа

Учитель: Как вы думаете, когда совершается работа, с точки зрения физики? (Слайд 8)

Предполагаемый ответ учащихся: Прежде всего, к телу должна быть приложена сила.

Учитель: Что будет происходить под действием этой силы?

Предполагаемый ответ учащихся: Тело будет перемещаться.

Учитель: Как же рассчитать работу?! Понселе сформулировал правила для расчёта работы (мы рассматриваем частные случаи – когда сила приложена горизонтально или вертикально): (Слайды 10, 11)

Пусть к телу приложена сила, направленная вправо, тело тоже движется вправо, тогда работу этой силы можно найти по формуле: А= F * S (положительная работа) (Слайд 12)

Учитель: Подумайте, какая сила может совершать положительную работу?

Предполагаемый ответ учащихся: Сила тяги, сила тяжести при падении тела и т.д.

Учитель: Как вы думаете, какая сила совершает отрицательную работу?

Предполагаемый ответ учащихся: Сила трения, сила тяжести при подъёме тела и т.д.

Если на тело действует сила, направленная перпендикулярно перемещению, то эта сила никакой работы не совершает. А=0

Учитель: Как вы думаете, в каком случае работа силы будет равна нулю?

Предполагаемый ответ учащихся: Сила тяжести при движении тела по горизонтали и т.д.

Учитель: Посмотрите на формулы для расчёта работы, и скажите, от чего зависит работа? (Слайд 13)

ВЫВОД: Чем больше сила и путь, пройденный в направлении действия силы, тем больше работа, совершаемая данной силой.

Учитель: Физическую величину ввели! Обозначение! Формулу! Что ещё необходимо знать у физической величины?

Предполагаемый ответ учащихся: Единицу измерения.

Учитель: Единица измерения работы – Джоуль, в честь английского физика – Дж. Джоуля. ( Слайд 14)

Определение: 1 Дж – эта работа, совершаемая силой в 1Н при перемещении тела на 1м в направлении действия силы. Существуют кратные единицы измерения работы:

1 кДж = 1000 Дж 1МДж = 1000000 Дж 1 Дж = 0,001 кДж Учитель показывает портрет ученого, а один из обучающихся делает краткое сообщение о Дж. Джоуле (Слайд 15)

Учитель: Обратимся к компьютерной анимации, где мы ещё раз увидим, что такое механическая работа в физическом понимании. (диск «Физика. Библиотека наглядных пособий.»)

(Учитель задает вопросы, если да, то обучающиеся подпрыгивают, если нет, то стоят на месте) В каких случаях совершается механическая работа? (Слайд 16)

1. Луна, двигаясь вокруг Земли.

2.Гиря, висящая на шнуре.

3.Пассажир, едущий в автобусе.

4.Муха, летающая по комнате.

5.Магнитофон, перематывая кассету.

6.Девочка, играя на скрипке.

7.Ветер, гонящий по небу облака.

8.Вода, давящая на стенку сосуда.

9.Компьютер, решая задачу.

10.Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца.

Закрепление нового материала.

Задача на отрывок из рассказа Л.Н.Толстого «Прыжок»

Какая сила совершила работу и заставила мальчика падать вниз?

Какая сила не совершала работы?

Какая сила совершила работу и заставила мальчика всплыть вверх из воды?

Пока Петины друзья занимались уборкой территории, Петя, масса которого 35 кг, залез на самую верхушку березы, высота которой 12 м. Какую механическую работу совершил Петя?

(Пока Петины друзья тратили время на общественную работу, Петя наработал 4116 Дж. Вот какой работоспособный мальчик теперь сидит на березе и кричит, чтобы его кто-нибудь оттуда снял)

Дядя Боря мечтал создать у себя в комнате уют, два часа толкал свой шкаф с пиджаками и брюками, но так и смог сдвинуть его с места. Какую механическую работу совершил дядя Боря?

(Никакой, потому что под действием приложенных к шкафу слабеньких дядибориных сил шкаф с места не сдвинулся)

В одной семье, где не было центрального водоснабжения мама решила постирать и попросила своих сыновей наносить воды из бочки. Бочка была полна до краев. Старший брат решил помочь младшему и вычерпал полбочки воды сверху, а младший должен был носить вторую половину воды. Помог ли старший брат младшему?

(Нет, так как младшему брату придется наклоняться ниже, чем старшему. Значит младший пройдет больший путь, чем старший и совершит большую работу)

Итоги урока. (Слайд 22)

На уроке познакомились с понятием механическая работа, с причинами и условиями выполнения работы, единицами работы. Использовали на уроке знания математики, физики, истории.

Я ничего не произвел- Ни паровоза, ни детали, И мой простой рабочий стол. Сравнится с фабрикой едва ли. К доске поспешно подхожу, Черчу окружности и призмы. Что я в детей сейчас вложу, С тем и пойдут они по жизни.

Совершает ли работу учитель? (С физической точки зрения нет, так как он совершает умственную работу)

Д/З. § 53, упр. 28 (1,3). Практическое задание. Найдите работу, которую вы выполняете при подъеме по лестнице.

Наш урок хочу закончить словами К.Д. Ушинского «Если Вы удачно выберете труд и вложите в него свою душу, то счастье само Вас отыщет»Спасибо за работу на уроке. Урок окончен.

1. Буров В.А., Зворыкин Б.С., Покровский А.А., Румянцев И.М. Фронтальные лабораторные занятия по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1970.
2. Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 класс. ООО «Кирилл и Мефодий»
3. Перышкин А.В. Физика-7. – М.: Дрофа, 2009.
4. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в школе.– М.: Просвещение, 1988 5. Артеменков Д.А., Ломаченков И.А., Панебратцев Ю.А. Задачник Физика-7.-М.:Просвещение, 2010. 6. Я иду на урок физики» 7 класс. Книга для учителя- М.: Издательство «Первое сентября»,2000. 7. Тихомирова С. А. Физика в загадках, пословицах, сказках, поэзии, прозе и анекдотах. – М.: Мнемозина, 2008.

Приложение 1. в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть фото в каком случае совершается отрицательная работа. Смотреть картинку в каком случае совершается отрицательная работа. Картинка про в каком случае совершается отрицательная работа. Фото в каком случае совершается отрицательная работа

Рабочий лист. (к экспериментальному заданию).

Фамилия, имя учащегося________________

Измерение работы при подъеме тела и при горизонтальном перемещении его на такое же расстояние

Цель работы: само­стоятельно выяснить как надо пра­вильно рассчитывать величину работы, когда тело перемещается по горизонтальному пути.

Оборудование: 1) лента измерительная, 2) динамометр, 3) набор грузов

1. К крючку динамометра прицепить брусок и определить его вес. ( F тяж =Р)

2. Затем поднять брусок равномерно вверх на высоту стола, зара­нее измеренной лентой измерить высоту стола. Вычислить величину совершенной ра­боты. Эта работа была совершена по преодоле­нию силы тяжести.

3. После этого кладут линейку на. стол и с помощью динамомет­ра перемещают брусок равномерно вдоль линейки на такое же расстояние, как и в первом случае. Замечают по динамометру силу тяги.

4. Зная силу тяги и путь, снова вычисляют работу.

Эта работа была совершена, по преодолению силы трения, а не силы тяжести.

Затем повторяют опыт еще 2—3 раза, нагружая брусок по­степенно грузами в 1 Н, 2 Н и 3Н, и каждый раз вычис­ляют работу силы тяги.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *