! Ключові слова та терміни
1 Механічна робота 7 Потужність
2 Робота сили 8 Механізм
3 Виконувати роботу 9 Коефіцієнт корисної дії
4 Сила тяги 10 Корисна робота
5 Фізичний зміст 11 Витрачена робота
6 Геометричний зміст 12 Відсотки
!! Зверніть увагу!
1 Фізичний зміст роботи – це міра дії сили.
2 Геометричний зміст роботи – це площа прямокутника.
3 Робота сили означає роботу, яку виконує тіло.
4 При здійсненні роботи сили обов’язково змінюються координати точки прикладання сили.
5 Одиниця названа на честь:
одиниця роботи названа на честь англійського вченого Джоуля;
одиниця потужності названа на честь англійського винахідника Ватта.
? Контрольні запитання
1 Що називається механічною роботою?
2 Прочитайте формулу механічної роботи.
3 Що є одиницею вимірювання роботи?
4 Який фізичний зміст роботи?
5 Який геометричний зміст роботи?
6 В якому випадку сила здійснює додатню роботу?
7 В якому випадку сила здійснює від’ємну роботу?
8 В якому випадку сила не здійснює роботу?
9 Що називається потужністю?
10 Прочитайте формулу потужності.
11 Що є одиницею вимірювання потужності?
12 Який зв’язок між швидкістю рівномірного руху автомобіля і потужністю його двигуна?
13 Що називається коефіцієнтом корисної діі (ККД)?
14 Запишіть формулу ККД.
15 Чому значення ККД завжди менше одиниці?
Тема 11 енергія. Кінематика та потенціальна енергія. Закон збереження енергії у механіці.
Енергія
– це скалярна фізична величина, яка є
мірою здатності тіла або системи тіл
виконати роботу внаслідок зміни свого
стану.
Зміна енергії тіла вимірюється роботою, яку може виконати тіло в даних умовах, тобто механічна робота є мірою зміни механічної енергії.
(11.1)
(а дорівнює дельта дубль ве).
Одиниця виміру енергії в системі СІ така сама, як і одиниця виміру роботи – джоуль (Дж):
.
Розрізняють
два види механічної енергії: кінетична
та потенціальна
.
1. Кінетична енергія – це енергія, яку мають тіла внаслідок свого руху (швидкості).
Щоб визначити кінетичну енергію тіла, потрібно визначити роботу, яку потрібно здійснити, щоб змінити модуль швидкості тіла масою від до .
Рисунок 26 Рисунок 27
Нехай під дією сили тіло пройшло шлях у напрямку дії сили (рис. 26), при цьому здійснено роботу
.
Силу визначимо за другим законом Ньютона
.
Оскільки на тіло діє стала сила, то рух тіла буде рівноприскореним, тоді
.
Підставимо вираз для та в формулу роботи:
. (11.2)
Згідно з (11.1) дробові вирази у правій частині є виразами енергії руху в кінці і на початку шляху . Якщо початкова швидкість дорівнює нулю, то кінетична енергія визначається за формулою
(11.3)
(дубль ве ка дорівнює ем ве квадрат, ділене на два).
Кінетична енергія дорівнює половині добутку маси тіла на квадрат його швидкості.
Тоді з (11.2) випливає
(11.4)
(а дорівнює дельта дубль ве).
Формула (11.4) називається теоремою про кінетичну енергію: робота всіх сил, які діють на матеріальну точку (тіло), дорівнює зміні кінетичної енергії тіла.