Механические явления
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=FsA = F sформула 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=At=FvN = \dfrac{A}{t} = F vв 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=FvN = 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 3030 кг подняли на высоту 22 м. Найдите совершённую работу.разбор
  1. A=FsA=Fs, сила равна весу: F=mg=300F=mg=300 Н.
  2. A=300⋅2=600A=300\cdot2=600 Дж.
Ответ: 600600 Дж
Эту работу совершили за 2020 с. Найдите мощность.разбор
  1. N=At=60020N=\dfrac{A}{t}=\dfrac{600}{20}.
  2. N=30N=30 Вт.
Ответ: 3030 Вт