Работа, мощность, энергия
Механическая работа и мощность
Пёрышкин «Физика 7», §53–55
1
Когда работа совершается
Работа есть, только если сила есть и тело под её действием переместилось.
A=Fsформула верна, когда сила направлена вдоль перемещения; в СИ работа в джоулях +Когда работа равна нулю3
Держишь тяжёлую сумку неподвижно: сила есть, перемещения нет — работа нулевая, хотя устаёшь.
Несёшь сумку горизонтально: сила направлена вверх, перемещение горизонтально — работа этой силы тоже равна нулю.
Тело скользит по инерции без силы — работы нет, потому что нет силы.
Бытовое «работа» и физическое — не одно и то же. Усталость к физической работе отношения не имеет.
2
Мощность
Мощность показывает, как быстро совершается работа.
N=tA=Fvв СИ мощность в ваттах; 1 Вт = 1 Дж/с +Что это значит на практике2
Два человека подняли одинаковый груз на одну высоту: работа у них одинаковая, а мощность разная — кто быстрее, у того больше.
Форма N=Fv объясняет, почему на подъёме машина переключается на пониженную передачу: чтобы при той же мощности получить большую силу тяги, приходится ехать медленнее.
Разобранные примеры
Груз массой 30 кг подняли на высоту 2 м. Найдите совершённую работу.разбор
- A=Fs, сила равна весу: F=mg=300 Н.
- A=300⋅2=600 Дж.
Эту работу совершили за 20 с. Найдите мощность.разбор
- N=tA=20600.
- N=30 Вт.