Физика работа энергия мощность: Работа, мощность, энергия | Мир сварки

Работа и Энергия

2006-10-20 23:38 (0)

Термин “работа” в механике имеет два смысла: работа как процесс, при котором сила перемещает тело, действуя под углом, отличном от 90°; работа – физическая величина, равная произведению силы, перемещения и косинуса угла между направлением действия силы и перемещением:

А = Fs cos a.

Работа равна нулю, когда тело движется по инерции (F = 0), когда нет перемещения (s = 0) или когда угол между перемещением и силой равен 90° (cos а = 0). Единицей работы в СИ служит джоуль (Дж).

1 джоуль – это такая работа, которая совершается силой 1 Н при перемещении тела на 1 м по линии действия силы. Для определения быстроты совершения работы вводят величину “мощность”.

Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, за которое она выполнена:

Единицей мощности в СИ служит 1 ватт (Вт). 1 Вт – мощность, при которой совершается работа в 1 Дж за 1 секунду.

Рассмотрим действие на тело некоторой постоянной силы F. На участке пути s будет произведена работа А. В результате у тела изменится скорость:

Величину  для материальной точки называют кинетической энергией тела.

Кинетическая энергия – энергия движения, ею обладают все движущиеся тела. Эта величина является относительной, то есть она изменяется в зависимости от выбранной системы отсчета.

Кроме этого вида механической энергии, существует и другой ее вид – потенциальная энергия. Рассмотрим систему двух взаимодействующих тел. Например, тела, поднятого над Землей, и саму Землю.

Работа силы тяжести при перемещении тела на отрезке |h

1 – h2| будет равна:

Величину mgh в соответствующей точке, которая расположена на высоте h, называют потенциальной энергией тела, находящегося в поле тяжести.

Из предыдущего уравнения вытекает, что работа не зависит от траектории движения в доле силы тяжести, а определяется лишь изменением высоты.

Потенциальная энергия характеризует и другие взаимодействующие тела. Так, потенциальной энергией обладает сжатая пружина:

где k – модуль упругости, х – смещение от положения равновесия.

Потенциальная энергия, как и кинетическая, является величиной относительной, поскольку и высота, и смещение зависят от выбора точки отсчета.

Видео

  • Физика воздуха. Сжимаемость воздуха.

    2020-05-23

  • Что такое электричество? | ПРОСТО ФИЗИКА с Алексеем Иванченко

    2020-05-23

  • Курс подготовки к ЕГЭ. Физика. Урок №1 Кинематика равномерного движения

    2018-12-22

  • Батавские слезки – опыты

    2017-12-15

  • Тепловой рычаг – физические опыты

    2017-12-15

  • Секрет ЖК-монитора – поляризационная пленка

    2017-12-15

  • ЛАЗЕР В ВОДЕ – физические опыты

    2017-12-15

  • ЭЛЕКТРОХРОМНАЯ ПЛЕНКА с токопроводящим слоем и жидкокристаллической основой

    2017-12-15

  • Урок из космоса.

    Физика невесомости

    2017-12-12

  • Абсолютный ноль – погоня за абсолютным нулём

    2017-12-12

Связь мощности и энергии в физике равна силе приложенной к телу

 ГЛАВНАЯ  »  МАТЕРИАЛЫ  »  Все, что вы забыли из школьной физики, но хотели спросить

Мощность и энергия, работа и мощность. Услышав эти слова, каждый сразу вспомнит школьный курс физики, при этом, не особенно помня детали и тонкости данных понятий. На самом деле человеческая память без постоянного употребления знаний имеет способность забывать некоторые вещи или откладывать их на дальние полки. Примерно так обстоит дело с важными в повседневной жизни понятиями, к которым относятся работа и мощность, энергия и ее виды.

Дефиниция — главное для правильного понимания

Дефиниция или определение — это точное описание термина или понятия. Без этого нельзя полно раскрыть ни одно понятие, особенно если речь идет о физике, любящей точность.

Work 9000
  • 9

    . говорят, что это происходит всякий раз, когда сила перемещает тело на определенное расстояние в направлении действия силы. Совершенную работу можно математически определить как произведение силы на перемещение. Это скалярная величина, измеряемая в джоулях 9.0005

    Вт = F X д ……………………………………….1.

    Вт = мгч     ……………………………………….2.

    Если к телу приложена сила под углом Ø к горизонту

    Работа, совершаемая для перемещения тела в горизонтальной плоскости = Fcos Ø x d ………………………………..3.

    Работа, выполненная для подъема кузова на заметную высоту = Fcos Ø x d ………………………4.

    Примеры. Мальчик массой 50 кг бежит по лестнице общей высотой 3,0 м. Найти работу, совершенную против силы тяжести

    Решение

    m = 50 кг, h = 3 м, g = 10 м/с 2

    Выполненная работа = mgh

                            = 50 x 10 x 3 Это скалярная величина, измеряемая в джоулях. Существует множество форм энергии. К ним относятся:

    1. Механическая энергия
      1. Тепловая энергия
      1. Химическая энергия
      1. Электрическая энергия
      1. Ядерная/Атомная энергия
      1. Солнечная/световая энергия
      1. Sound Energy

    Типы механической энергии

    Mechanical Eoner ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ:- — это просто «запасенная энергия», т.е. энергия, которой обладает тело в силу своих состояний:

    PE = mgh  ……………………………………………….5.

    КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ: — это энергия, которой обладает тело благодаря своему движению. Примеры: бег ученика, движение ветра или воздуха, движущиеся электрические заряды, движущаяся пуля

    K.E = ½ mv 2   ………………………………………………………6 .

    Пример. Объект массой 5 ​​кг движется с постоянной скоростью 15 мл/с. Вычислите его кинетическую энергию.

    Решение:         

    K.E = ½ mv 2  = ½ x 5 x 15 x 15 = 562,5 Дж

    Пример. Найдите потенциальную энергию мальчика массой 10 кг, стоящего на полу здания на высоте 10 м над уровнем земли. г = 10 м/с 2

    Решение:

    P.E =mgh = 10 x 10 x 10 =1000 Дж

    МОЩНОСТЬ

    Мощность определяется как скорость выполнения работы или скорость передачи энергии. Это скалярная величина, измеряемая в ваттах. t = FV  ……………………………………8

    Пример: – : Мальчик массой 10 кг поднимается на 10 ступенек высотой 0,2 м каждая за 20 секунд. Рассчитайте мощность мальчика.

    Решение

    Высота высота?

    1. Определение мощности.
    2. Мальчик массой 960 г поднимается на 12 ступеней высотой 20 см каждая за 20 секунд. Рассчитайте мощность мальчика.

    РАБОТА В СИЛОВОМ ПОЛЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

    Работа, совершаемая при подъеме тела и падающих телах

    Величина работы, совершаемой при подъеме тела, определяется выражением

    Работа = сила x расстояние = mg x h = mgh

    Кроме того, работа, совершаемая при падении тела определяется как

    Работа = сила x расстояние = мг x ч = мг/ч

    ОЦЕНКА

    1. Объясните три типа силового поля.
      1. Нагруженный мешок общей массой 100 кг падает с пола грузовика с высоты 2 м. Вычислите работу силы тяжести над грузом.

    Сохранение и преобразование энергии

    Энергия может быть преобразована из одной формы в другую в замкнутой системе. Закон сохранения энергии гласит, что в замкнутой системе энергия не может ни создаваться, ни уничтожаться при преобразовании. Примеры таких преобразований включают: (а) Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую (б) Генератор преобразует механическую энергию в электрическую (в) Электрический утюг преобразует электрическую энергию в тепловую

    Мировые энергетические ресурсы

    Мировые энергетические ресурсы можно классифицировать как

    солнечная энергия, энергия ветра, энергия воды и биомасса

    2. Невозобновляемые энергетические ресурсы: Энергия, которую нельзя заменить после использования, т.е. ядерная энергия, нефть и природный газ

    ОЦЕНКА

    1. Сформулируйте закон сохранения энергии.
    2. Различать возобновляемую и невозобновляемую энергию.

    ЗАДАНИЕ ПО ЧТЕНИЮ

    Новая школьная физика М.В.Аньякоха, доктор философии 29, 30 и 34

    ОБЩАЯ ОЦЕНКА

  • 8 9
  • Укажите разницу между работой, энергией и мощностью.
  • Различие между кинетической и потенциальной энергией.
  • Укажите преобразование энергии, происходящее при выработке электроэнергии на плотине Кандзи.
  • ЗАДАНИЕ НА ВЫХОДНЫЕ

    1. Ниже приведены примеры силового поля, кроме (a) электрической силы (b) магнитной силы (c) силы трения (d) силы гравитации
    2.   Электрическая ячейка преобразует ……… в электрическую энергию ( a) ядерная (b) химическая (c) механическая (d) тепловая
    3. Ниже приведены примеры возобновляемых источников энергии, кроме (a) биомассы (b) солнечной (c) ветра (d) ядерной
    4.   Мальчик массой 50 кг бежит вверх комплект ступеней общей высотой 3,0м. Найдите работу, совершенную против силы тяжести (а) 1200 Дж (б) 1500 Дж (в) 1000 Дж (г) 1300 Дж
    5. Единицей мощности в системе СИ является (a) джоуль (b) килограмм (c) ватт (d) паскаль
    6. Груз простого маятника имеет массу 0,02 кг. Определить вес боба (a) 0,2w (b) 0,52w (c) 0,25w (d) 2N
    7. Предмет массой 0,5 кг имеет КЭ 25 Дж. рассчитать скорость тела (а) 50 мс 1 (б) 25 мс- 1 (в) 2,мс- 1 (г) 10 мл- 1
    8. Объект массой 0,5 кг имеет скорость 4 мс- 1 Рассчитать K.E. (a) 4,0 Дж (b) 40 Дж (c) 0,4 Дж (d) 400 Дж
    9. Какая из следующих фундаментальных величин неправильно связана со своей единицей измерения? (a) Электрический ток – Ампер (b) Количество вещества – килограмм (c) Температура – ​​Кельвин (c) длина – метр
    10. Водолаз находится на глубине 5,2 м от поверхности воды с плотностью 10
      3
      кг/м 3 .  Если атмосферное давление равно 1,02 x 10 5 Па. Рассчитайте давление на водолаза. [g=10 мл 2 )  (a) 6,02 x 10 4 Па (b) 1,02 x 10 5 Па (в) 1,54 x 10 5 Па (г) 5,20 x 10 5 Па

    ТЕОРИЯ

    1. Объясните выполненную работу.
    2. Мальчик массой 960 г поднимается на 12 ступеней высотой 20 см каждая за 20 секунд. Рассчитайте силу мальчика.
    3. Нагруженный мешок общей массой 100 кг падает с пола грузовика с высоты 2 м. Вычислите работу силы тяжести над грузом.
    4. Сформулируйте закон сохранения энергии.

    Присоединяйтесь к дискуссионному форуму и выполняйте задание : Найдите вопросы в конце каждого урока. Нажмите здесь, чтобы обсудить свои ответы на форуме

    Объявление: Получите БЕСПЛАТНУЮ Библию : Обрести истинный покой. Нажмите здесь, чтобы узнать, как получить БЕСПЛАТНУЮ Библию.

    По вопросам размещения рекламы/партнерства пишите [email protected]

    Загрузите наше бесплатное мобильное приложение для Android : Сохраняйте свои данные при использовании нашего бесплатного приложения.

    Нажмите на картинку, чтобы скачать. Нет подписки.

    Мы заинтересованы в продвижении БЕСПЛАТНОГО обучения. Расскажите своим друзьям о Stoplearn.com. Нажмите кнопку «Поделиться» ниже!

    Работа, энергия и мощность — математика, версия A-Level

    В этом разделе рассматривается работа, энергия и мощность с использованием математики.

    Работа выполнена

    Предположим, что сила F действует на тело, заставляя его двигаться в определенном направлении. Тогда работа, совершаемая силой , является составляющей F в направлении движения × расстояние, которое в результате перемещается тело. Проделанная работа измеряется в джоулях (обозначается символом J).

    Итак, если у нас есть постоянная сила величины F ньютонов, которая перемещает тело на расстояние s (метров) по плоской поверхности, то работа будет равна F × s джоулей.

    Теперь предположим, что эта сила находится под углом a к горизонтали. Если тело перемещается по земле на расстояние s метров, то совершаемая работа равна F cosa × s (поскольку F cosa — составляющая силы в направлении движения).

    Работа против силы тяжести

    Теперь предположим, что рассматриваемая нами сила заставляет тело отрываться от земли. Работу, совершаемую силой, мы называем «работой, совершаемой против силы тяжести». Это равно mgs джоулей, где s — расстояние, пройденное телом по вертикали, m — масса тела, а g — ускорение свободного падения. [Сравните с «потенциальной гравитационной энергией» ниже].

    Энергия

    Энергия тела является мерой его способности выполнять работу.

    Кинетическая энергия

    Кинетическая энергия (К.Э.) тела – это энергия, которой тело обладает в результате своего движения. Следовательно, тело, которое не движется, будет иметь нулевую кинетическую энергию.

    • К.Э. = ½ мВ 2

    где m — масса, а v — скорость тела.

    Гравитационная потенциальная энергия

    Гравитационная потенциальная энергия (ГПЭ) — это энергия, которой обладает тело из-за его высоты над землей.

    • Г.П.Е. = мгх

    , где h — высота кузова над землей.

    Существуют и другие виды потенциальной энергии (например, упругая потенциальная энергия). В основном, полная потенциальная энергия измеряет энергию тела из-за его положения.

    Сохранение энергии

    Если гравитация — единственная внешняя сила, действующая на тело, то полная энергия тела останется неизменной — свойство, известное как сохранение энергии.

    Следовательно, если работа не совершается:

    Связь между энергией и выполненной работой

    Если энергия не сохраняется, то она используется для выполнения работы.

    Другими словами, совершенная работа равна изменению энергии. Например, работа, совершаемая против силы тяжести, равна изменению потенциальной энергии тела, а работа, совершаемая против всех сил сопротивления, равна изменению полной энергии.

    Оставить комментарий