Задачи по физике на работу: Работа силы. Механическая работа и мощность. Примеры решения задач по физике. 10-11 класс

Содержание

Работа силы. Механическая работа и мощность. Примеры решения задач по физике. 10-11 класс

Работа силы. Механическая работа и мощность. Примеры решения задач по физике. 10-11 класс

Подробности
Просмотров: 737

Задачи по физике – это просто!

Вспомним

Формула работы силы:

Полная работа – эта работа всех сил, действующих на тело (иначе работа равнодействующей силы).

Если работа совершается за какой-то промежуток времени t, то средняя мощность:

Мгновенная мощность:

Не забываем
Решать задачи надо всегда в системе СИ!


А теперь к задачам!

Типовые задачи из курса школьной физики по динамике на вычисление работы сил, действующих на тело при движении.

Задача 1

Какую работу надо совершить двигателю, чтобы автомобиль массой 800 кг прошел из состояния покоя равноускоренно 90 м за 5 секунд? Коэффициент трения равен 0,2.

Задача 2

Определить работу, совершаемую лебедкой по подъему груза массой 25 кг на высоту 20 м, если движение равномерное.



Задача 3

Определить полную работу, совершаемую грузом при перемещении его на 10 м за веревку по горизонтали, если сила трения равна 50Н, а сила тяги составляет 200Н и направлена под углом 30o к горизонтали.

Задача 4

Груз массой 100 кг перемещают за веревку с постоянной скоростью на расстояние 10 метров по горизонтали. Определить работу силы натяжения веревки, если веревка натянута под углом 45o к горизонту, а коэффициент трения равен 0,5.

Задача 5

Автомобиль массой 500 кг начинает двигаться по горизонтальному участку пути из состояния покоя и достигает скорости 20 м/с. Определить работу, совершенную двигателем.

Задача 6

Определить среднюю мощность лебедки, поднимающую груз массой 5 тонн на высоту 10 метров за 6 минут.



Решение задач “Механическая работа. Мощность” (7 класс)

Решение задач по теме: «Мех.работа и мощность». 7 класс

1..К бруску прикрепили динамометр и переместили брусок на расстояние 30 см. Показания динамометра равны 0,8 Н. Найти работу силы тяги по перемещению бруска.

Вопрос: Что такое механическая работа, единицы измерения?

Решение задач по теме: «Мех.работа и мощность». 7 класс

2. Трактор перемещает платформу со скоростью 7,2 км/ч, развивая тяговое усилие в 25 кН. Какую работу совершит трактор за 10 мин.
Вопрос: От чего зависит механическая работа (МР)? Приведите примеры МР.

Решение задач по теме: «Мех.работа и мощность». 7 класс

3. Трактор равномерно тянет плуг, прилагая силу в 10 кН. За 10 мин он проходит путь 1,2 км. Определить мощность, развиваемую трактором.


Вопрос: Что такое мощность и что она характеризует, единицы измерения мощности?

Решение задач по теме: «Мех.работа и мощность». 7 класс

4. Какая работа совершается при подъеме гранитной плиты объемом 2 м3  на высоту 12 м? Плотность гранита ρ = 2600 кг/м3.
Вопрос: Почему для выполнения одинаковой работы машинам и механизмам требуется разное время? Приведите примеры.

Домашние задачи:

5. Мальчик, масса которого 52 кг, взбирается на дерево высотой 6 м.
Какую работу при этом совершает мальчик? Принять, что 

g =9,8 Н/кг ≈10 Н/кг.

6. Человека массой 51 кг вытаскивают из ямы с помощью лошади со скоростью 4 км/ч. Укажите мощность лошади.

7. Какую работу совершает сила трения, действующая на кирпич, при его перемещении на 0,4 м? Сила трения равна 5 Н.

8. (**) Со дна реки глубиной 4 м поднимают камень объемом 0,6 м3 на поверхность. Плотность камня 2500 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3. Найти работу по подъему камня.

Основной опорный конспект по темам МР и М. (ответы на вопросы)

Ответы к задачам:

примеры с решением, необходимые формулы для решения

В блоге мы часто рассматриваем решение типовых задач по физике с конкретными примерами, чтобы у вас сложилось четкое представление о том, что делать с подобными заданиями и как их решать. В этой статье рассмотрим задачи на работу и мощность электрического тока.

Работа и мощность тока

Прежде чем перейти к решению задач, давайте разберемся с основными определениями данного раздела физики.

Работа электротока на участке цепи определяется произведением напряжения на концах этого участка, силы тока и времени, за которое эта работа была совершена.

Физическая величина обозначается большой латинской буквой A и измеряется в Джоулях.

При прохождении электротока по однородному участку цепи, можно говорить о том, что электрическое поле на этом участке цепи совершает определенную работу.

Источник: znanio.ru

Мощность электротока — это работа тока, совершенная за 1 единицу времени. Физическая величина обозначается символом P и измеряется в Ваттах.

Источник: infourok.ru

Необходимые формулы

Чтобы рассчитать работу и мощность электротока, понадобятся следующие формулы:

1. Уравнение для вычисления работы тока:

\(A=U\times q\)

где U — напряжение электрического поля, q — электрический заряд, проходящий по участку цепи.

Или так:

\(A=U\times I\times t\)

где U — напряжение поля, I — сила тока на этом участке цепи, t — время прохождения заряда.

2. Формула для нахождения мощности тока:

\(P=\frac At\)

где A — работа электротока, t — время. 2\times R\times t\)

где R — сопротивление проводника.

Источник: 900igr.net

Вопросы на работу и мощность электрического тока

Теоретические вопросы на работу и мощность электрического тока могут быть следующими:

  1. Что за физическая величина работа электрического тока? (Ответ дан в нашей статье выше).
  2. Что такое мощность электротока? (Ответ дан выше).
  3. Дайте определение закону Джоуля-Ленца. Ответ: Работа электротока, который течет по неподвижному проводнику, имеющему сопротивление R, превращается в тепло в проводнике.
  4. В чем измеряется работа тока? (Ответ выше).
  5. В чем измеряется мощность? (Ответ выше).

Это примерный список вопросов. Суть теоретических вопросов по физике всегда одна: проверить понимание физических процессов, зависимости одной величины от другой, знание формул и единиц измерения, принятых в международной системе СИ.

Задачи с решением

Рассмотрим типовые задачи с решениями по этой теме.

Задача №1. Мощность электрического тока

В сеть напряжением 220 В включена электрическая лампа. Сила тока, проходящего через нее равна 0,45 А. Чему будет равна мощность электротока в лампе за 2 секунды?

Решение

  1. Записываем вводные данные: U=220 В, I=0,45A, t=2с, P=?
  2. Вспоминаем уравнение для определения мощности:\( P=U\times I\)
  3. Подставляем известные нам числовые значения в формулу и получаем ответ: P=99 Вт.

Задача №2. Расчет мощности электрического тока

В одной электролампе напряжение равно 24 В, а сила тока 0,7 А, во второй электролампе напряжение равно 120 В, а сила тока 0,5 А. У какой из этих двух электрических ламп мощность электротока больше?

Решение:

  1. Фиксируем исходные данные: U1=24 В, I1=0,7 А, U2=120 В, I2=0,5 А, P1=? P2=?
  2. По формуле \(P=U\times I\) находим P
    1
    и P2. 2}R\times t\)
  3. Подставляем известные нам из условий задачи числовые значения в формулу и получаем ответ: 363000 Дж или 363 кДж.

Задача №4. Расчет работы электрического тока

Два троллейбуса имеют одинаковые электродвигатели. В настоящий момент они находятся в движении. Первый троллейбус двигается с большей скоростью, второй — с меньшей. У какого троллейбуса работа электротока больше, при условии, что сопротивление и время движения одинаковы?

Решение

  1. Данная задача не требует записи каких-либо формул. В ней проверяется понимание учащимися взаимозависимости двух физических величин.
  2. Чем больше скорость движения, тем больше мощность электротока. Чем больше мощность, тем больше и работа, совершаемая электродвигателем. Следовательно, у первого троллейбуса она будет больше.

Задача №5 на закон Джоуля-Ленца

Аккумулятор с электродвижущей силой, равной 6 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом питает внешнюю цепь, у которой сопротивление равно 12,4 Ом. 2\times r\times t \)

  • По формуле \(I=\frac \epsilon{R+r}\) находим силу тока.
  • Подставляем все известные нам данные в каждую формулу и получаем общее количество теплоты, выделенное за 10 минут работы, равное 1728 Дж.
  • Мы рассмотрели не слишком сложные задачи, большинство из которых можно решить при помощи одной формулы. Однако в школьных учебниках встречаются задания и посложнее. Если столкнулись со трудной для понимания темой по физике или любому другому предмету, не вешайте нос! Специалисты Феникс.Хелп с радостью придут вам на помощь. Любые письменные работы будут сделаны качественно и строго в обозначенные сроки.

    Решаем задачи по физике. Механика

    Предлагаем разобрать три задачи, приведенные ниже. Это задание №6 из ЕГЭ прошлых лет, рекомендованные как тренировочные.

    Задача № 1

    Школьник скатывается на санках со склона широкого оврага и затем с разгона сразу же начинает заезжать на санках вверх, на противоположный склон оврага. Коэффициент трения полозьев санок о снег всюду одинаков, углы наклона склонов оврага к горизонту всюду одинаковы. Как в результате переезда с одного склона на другой изменяются следующие физические величины: модуль действующей на санки силы трения, модуль ускорения санок, модуль работы силы тяжести при перемещении санок вдоль склона на 1 метр?

    Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

    1) увеличивается;

    2) уменьшается;

    3) не изменяется.

    Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

    ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

     

    ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

    A) Модуль действующей на санки силы трения

    Б) Модуль ускорения санок

    B) Модуль работы силы тяжести при

    перемещении вдоль склона на 1 метр

     

    1) Увеличивается

    2) Уменьшается

    3) Не изменяется

     

    Решение

    Санки скользят, поэтому на них действует сила трения скольжения, которая определяется силой реакции опоры:

    Fтр = μN

    Поскольку оба склона имеют одинаковый угол наклона, сила реакции в обоих случаях имеет одинаковую величину:

    N = mg·cosα

    Где:

    α — угол наклона.

    Таким образом, модуль действующей на санки силы трения остается неизменным (А — 3).

    Модуль ускорения санок увеличивается (Б — 1), так как на первом склоне сила тяжести его разгоняла, а сила трения — тормозила:

    mg·sinα – Fтр = m ǀa1ǀ

    а на втором склоне его тормозят и сила тяжести, и сила трения:

    mg·sinα + Fтр = m ǀa2ǀ

    Работа силы есть скалярное произведение силы на перемещение. Сила тяжести все время направлена вниз, угол наклона склонов одинаков, поэтому модуль работы силы тяжести при перемещении вдоль склона на 1 метр не изменяется (В — 3).

     

    Ответ: 313.


    Задача № 2

    Школьник скатывается на санках со склона оврага. Сначала он едет по шероховатому снегу, а потом въезжает на очень гладкий обледеневший участок склона. Угол наклона склона оврага к горизонту всюду одинаков. Как при этом изменяются следующие физические величины: модуль действующей на санки силы трения, модуль ускорения санок, модуль работы силы тяжести при перемещении санок вдоль склона на 1 метр?

    Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

    1) увеличивается;

    2) уменьшается;

    3) не изменяется.

    Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

    ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

     

    ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

    A) Модуль действующей на санки силы трения

    Б) Модуль ускорения санок

    B) Модуль работы силы тяжести при

    перемещении вдоль склона на 1 метр

     

    1) Увеличивается

    2) Уменьшается

    3) Не изменяется

     

     

    Решение

    Санки скользят, поэтому на них действует сила трения скольжения, которая определяется силой реакции опоры:

    Fтр = μN

    Поскольку склон имеет постоянный наклон, сила реакции в обоих случаях имеет одинаковую величину:

    N = mg·cosα

    Где:

    α — угол наклона.

    Коэффициент трения уменьшается при выезде с шероховатого снега на обледеневший участок, поэтому модуль действующей на санки силы трения уменьшается (А — 2).

    Модуль ускорения санок увеличивается (Б — 1), так как уменьшается тормозящая его сила трения:

    ma = mg·sinα – Fтр

    Работа силы есть скалярное произведение силы на перемещение. Сила тяжести всё время направлена вниз, угол наклона склона постоянен, поэтому модуль работы силы тяжести при перемещении вдоль склона на 1 метр не изменяется (В — 3).

     

     

    Ответ: 213.


    Задача № 3

    Груз изображённого на рисунке (Рис. 1) пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется потенциальная энергия пружины маятника, модуль скорости груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 2 к точке 1?

     

     

    Рис. 1

     

    Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

    1) увеличивается

    2) уменьшается

    3) не изменяется

    Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

    Точка 2 представляет собой положение устойчивого равновесия маятника. Когда груз находится в точке 2, пружина не деформирована. Решение

    Точка 1, напротив, соответствует сжатой пружине. При движении груза от точки 2, в которой он имеет максимальную скорость, к точке 1 пружина сжимается, тормозя груз, то есть модуль скорости груза уменьшается (2).

    При этом потенциальная энергия пружины увеличивается (1) по формуле:

    Eпот =

    Жесткость пружины является характеристикой пружины, не зависящей от фазы колебания, поэтому жесткость пружины не изменяется (3).

    Потенциальная энергия

    пружины маятника

           Модуль скорости

           груза

            Жесткость пружины

    1

    2

    3

     

    Ответ: 123.

     

    © blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

    Решение задач по теме “Работа и мощность. Энергия”

    Цель урока: Повторение основных вопросов темы “Работа и мощность. Энергия”.

    Основной материал: Решение задач на вычисление механической работы и мощности, нахождение механической энергии.

    Эпиграф:

    “…чем всегда притягивают сказки –
    Что в сказках не бывает серой краски.
    Поэтому доверьтесь без опаски
    Наивной … этой сказке,
    Где хоть вопрос и ставится ребром,
    Но все всегда кончается добром!”

    Леонид Филатов.

    План урока

    1.Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

    Вступление: Слайд 1

    Звучит звонок сотового телефона. Учитель, повернувшись к классу лицом, разговаривает по телефону:

    У меня зазвонил телефон.
    Кто говорит? Ньютон?
    Я урок веду. Вокруг дети.
    Все же есть чудеса на свете!
    Сам Ньютон до нас дозвонился
    Снова с яблони плод свалился?
    Ах, коллега, мое почтенье.
    Чем обязан таким везеньем?
    Да, решаем опять задачи –
    Я же физик, как же иначе?
    Что? На работу! На время!
    Да, кроптит молодое племя.
    И на мощность, и на расстоянье.
    Для кого мой предмет – призванье,
    Для кого, может быть, не “в жилу”
    Изучать в классе тяжесть и силу.
    Нет, я с ними совсем не резкий.
    Буду ждать от них SMS-ки.
    Мы на мультиках, и на сказках
    Учим физику в ярких красках.
    На уроках мы не скучаем,
    Всё законы мы изучаем,
    Хоть нелегкая это работа –
    Современными быть охота.
    Да, спасибо, Ньютон за внимание.
    Виват, физика, виват, знания!

    Сегодня на уроке мы будем говорить о серьезных вещах, но с помощью любимых всеми мультфильмов. Итак, в путь!

    Для начала вспомним основные формулы, необходимые для сегодняшней работы Слайд 2

    Механическая работа (1)

    Механическая мощность (2)

    Механическая мощность при равномерном движении (3)

    Сила тяжести (4)

    Скорость равномерного движения (5)

    2. Решение задач.

    1. Совершает ли работу Винни-Пух, когда поднимается по дереву? Слайд 3

    Совершает ли работу сила тяжести, когда Винни-Пух поднимается по дереву вверх и когда свободно падает?

    Чем отличаются работы силы тяжести в обоих случаях?

    В каком случае мощность силы тяжести больше?

    Слайд 4

    Ответы:

    А) Работу Винни-Пух совершает, так как он прикладывает некое усилие и под действием этой силы перемещается.

    Б) Сила тяжести в обоих случаях совершает работу.

    В) При подъеме Винни-Пуха вверх работа силы тяжести отрицательна, а при падении положительна.

    Г) При падении мощность работы силы тяжести больше, так как время падения меньше времени подъема.

    2. Какая сила действует на Винни-Пуха с шариком. Слайд 5

    Слайд 6

    Чему равна работа, совершенная Пятачком, когда он бегал за ружьем? Путь от дуба до дома Пятачка 800 м. Усилие Пятачка при беге 75 Н.

    Слайд 7

    Чему равна полная работа силы тяжести, по перемещению пробки вылетевшей из ружья? Высота дуба 60 м. Масса пробки 20 г.

    Слайд 8

    Ответы:

    А) 120 000 Дж. Б) 0 Дж.

    3. Кто из бременских музыкантов совершает работу по перемещению повозки? А кто не совершает? Почему? Слайд 9

    На каких участках мощность Осла везущего повозку максимальна (минимальна), если повозка движется с постоянной скоростью? Слайд 10

    Ответы:

    А) Работу совершает только Осел, так как направления приложения сил (веса) других музыкантов перпендикулярно направлению перемещения повозки.

    Б) Мощность Осла наибольшая во время подъема в гору, так как в этом случае он прикладывает к тележке наибольшее усилие.

    4. Одинаковую ли работу совершит Принцесса на одном и том же участке пути, если один раз она преодолеет его бегом, другой раз шагом? Одинакова ли мощность в обоих случаях? Слайд 11

    Совершает ли работу Трубадур, когда держит Принцессу на руках? А если бы он держал Принцессу на руках стоя неподвижно?

    Слайд 12

    Ответы:

    А) Бег отличается от ходьбы тем, что существует стадия полета, а для этого необходимо подпрыгнуть на некоторую высоту. При этом совершается дополнительная работа по подъему тела Принцессы на некоторую высоту. Мощность при беге также больше.

    Б) Трубадур работу совершает в обоих случаях. Здесь проявляется особенность действия поперечно-полосатых мышц.

    Дополнительно для сильного класса или учеников

    5. Тренируясь, штангист “взял” в рывке штангу. Одинаковые ли механические работы были произведены силой, приложенной к штанге, на первой и второй половине высоты подъема её?

    Штангист, держащий штангу над головой, все–таки совершает работу! А почему?

    Почему спортсмен в момент поднятия штанги всегда делает шаг вперед?

    Какую работу совершает штангист, прилагая силу 3000 Н, чтобы поднять штангу весом 2000 Н на высоту 60 см?

    Какую мощность развивает спортсмен – тяжеловес при рывке и толчке, если время рывка 0,3 с, а время толчка 1,5 с?

    Спортсмен – тяжелоатлет поднял штангу массой 200 кг от уровня плеч (170 см над уровнем пола) до высоты 210 см над уровнем пола. На сколько изменилась при этом потенциальная энергия штанги?

    Каков КПД штангиста при подъёме штанги массой 45 кг, если масса его рук 5 кг?

    Джеймс Уатт для определения мощности лошади заставил её поднимать груз массой 68 кг. Такой груз лошадь поднимала со скоростью 4 км/ч. Определите мощность лошади.

    Ответ: N = 740 Вт.

    Примечание: Лошадиная сила – “мерило-сила, вчетверо превышающая силу здоровой, крепкой лошади. В Англии применяется единица “Английская паровая лошадь” (В. Даль). Стандартная лошадиная сила равна 735,5 Вт (В другой книге 747,7 Вт).

    2.Определите мощность двигателя мотоцикла “Урал”, если его сила тяги при скорости 102 км/ч равна 300 Н. Скольким лошадиным силам равна данная мощность?

    Ответ: N = 8500 Вт = 11,6 л. с.

    3.Мощность двигателя автомобиля ВАЗ-2108 47 кВт. Скорость автомобиля 72 км/ч. Какова сила тяги автомобиля?

    Ответ: F = 2,35 кН.

    3.

    Домашнее задание. Слайд 13

    В качестве домашнего задания Вам предлагаются две задачи

    Будьте внимательны!

    1. Какую совместную механическую работу совершили звери, подняв волка с глубины 10 м, если масса волка 40 кг?

    2. По просмотренному сюжету сочинить и решить задачу.

    4. Подведение итогов

    Сыграем с Вами в одну игру. Я попытаюсь Вас запутать, называя формулы своими или не своими именами. Вы должны со мной соглашаться или не соглашаться.

    Итак, первая формула это…

    А теперь прошу написать SMS-ку, закончив фразу “Мои открытия на уроке. ..” Приложение 2

    Фрагмент рабочей тетради ученика

    Презентация

    За дополнительным материалом (видео, тексты, рисунки) просьба обращаться к автору

    Веб-сайт кабинета физики

    Работа, энергия и сила: набор задач

    Задача 1:

    Ренатта Гасс уехала со своими друзьями. Происходит несчастье, и Ренатта и ее друзья обнаруживают, что получают работу . Они прилагают кумулятивную силу 1080 Н, чтобы толкнуть автомобиль на 218 м до ближайшей заправочной станции. Определяем проделанную работу по автомобилю.

    Задача 2:

    Ханс Фулл тащит за веревку свой рюкзак в школу по льду. Он тянет вверх и вправо с силой 22,9 Ньютона под углом 35 градусов к горизонтали, чтобы перетащить свой рюкзак на расстояние 129 метров вправо по горизонтали. Определите работу (в Джоулях), проделанную с рюкзаком.

    Задача 3:

    Ламар Гант, звезда пауэрлифтинга США, стал первым мужчиной, который в 1985 году поднял становую тягу в пять раз больше своего собственного веса.Становая тяга предполагает поднятие штанги с весом от пола до положения над головой с вытянутыми руками. Определите работу, проделанную Ламаром в становой тяге 300 кг на высоту 0,90 м над землей.

    Задача 4:

    Шейла только что прибыла в аэропорт и тащит свой чемодан к стойке регистрации багажа. Она натягивает ремешок с усилием 190 Н под углом 35 ° к горизонтали и перемещает его на 45 м до стола. Определите работу, проделанную Шейлой над чемоданом.

    Задача 5:

    Во время подготовки к сезону размножения белок-самец весом 380 граммов делает 32 отжимания за минуту, смещая центр масс на 8,5 см за каждое отжимание. Определите общую работу, проделанную с белкой при движении вверх (32 раза).

    Задача 6:

    В лаборатории Powerhouse Джером бежит вверх по лестнице, поднимая свое 102-килограммовое тело на расстояние 2,29 метра по вертикали за 1,32 секунды с постоянной скоростью.

    а. Определите работу, проделанную Иеронимом при подъеме по лестнице.
    г. Определите мощность, генерируемую Иеронимом.

    Задача 7:

    В новой конвейерной системе на местном заводе по упаковке будет использоваться механический рычаг с приводом от двигателя, который прикладывает среднюю силу 890 Н для выталкивания больших ящиков на расстояние 12 метров за 22 секунды. Определите требуемую выходную мощность такого двигателя.

    Задача 8:

    Тайбэй 101 на Тайване – 101-этажный небоскреб высотой 1667 футов.В небоскребе находится самый быстрый лифт в мире. Лифты доставляют посетителей с первого этажа на смотровую площадку 89 этажа со скоростью до 16,8 м / с. Определите мощность, развиваемую двигателем для подъема 10 пассажиров на этой скорости. Суммарная масса пассажиров и салона составляет 1250 кг.

    Задача 9:

    На лыжных склонах горы Блюберд используются буксировочные тросы для перевозки сноубордистов и лыжников на вершину холма. Один из буксирных тросов приводится в движение двигателем мощностью 22 кВт, который тянет лыжников по обледенелому склону под углом 14 ° с постоянной скоростью.Предположим, что 18 лыжников со средней массой 48 кг держатся за веревку, и предположим, что двигатель работает на полную мощность.

    а. Определите совокупный вес всех этих лыжников.
    г. Определите усилие, необходимое для подъема этого количества груза на уклон 14 ° с постоянной скоростью.
    г. Определите скорость, с которой лыжники будут подниматься на гору.

    Задача 10:

    Первый открытый астероид – Церера.Это самый большой и самый массивный астероид – пояс астероидов нашей Солнечной системы, имеющий оценочную массу 3,0 x 10 21 кг и орбитальную скорость 17900 м / с. Определите количество кинетической энергии, которой обладает Церера.

    Задача 11:

    Велосипед имеет кинетическую энергию 124 Дж. Какой кинетической энергией обладал бы велосипед, если бы он имел…

    а. … вдвое больше массы и двигался с той же скоростью?
    г. … такой же массы и с удвоенной скоростью?
    г.… половина массы и движется с удвоенной скоростью?
    г. … такой же массы и движется с половинной скоростью?
    эл. … в три раза больше массы и двигался с половинной скоростью?

    Задача 12:

    Парашютист весом 78 кг развивает скорость 62 м / с на высоте 870 м над землей.

    а. Определите кинетическую энергию парашютиста.
    г. Определите потенциальную энергию парашютиста.
    г. Определите общую механическую энергию, которой обладает парашютист.

    Задача 13:

    Ли Бен Фардест (уважаемый американский прыгун с трамплина), имеет массу 59,6 кг. Он движется со скоростью 23,4 м / с на высоте 44,6 метра над землей. Определите полную механическую энергию Ли Бена Фардеста.

    Задача 14:

    Хлоя возглавляет университетскую команду по софтболу Саут по ударам. В игре против New Greer Academy в минувшие выходные Хлоя так сильно ударила 181-граммовый софтбол, что тот пролетел мимо забора и приземлился на Лейк-авеню.В одной точке своей траектории мяч находился на высоте 28,8 м над землей и двигался со скоростью 19,7 м / с. Определите общую механическую энергию софтбола.

    Задача 15:

    Олив Удади в парке со своим отцом. 26-кг Olive раскачивается по дорожке, как показано на рисунке. Олив имеет скорость 0 м / с в положении А и находится на высоте 3,0 м над землей. В позиции B Olive находится на высоте 1,2 м над землей. В положении C (2,2 м над землей) Оливия выступает из сиденья и летит как снаряд по показанной траектории.В точке F Олив находится всего на пикометров над землей. Предполагайте незначительное сопротивление воздуха на протяжении всего движения. Используйте эту информацию для заполнения таблицы.

    Положение Высота (м) PE (Дж) KE (Дж) TME (J) Скорость (м / с)
    А 3. 0 0,0
    B 1,2
    С 2,2
    Ф. 0
    Задача 16:

    Сьюзи Лавтаски (m = 56 кг) катается на лыжах на горе Синяя птица.Она движется со скоростью 16 м / с по гребню лыжной трассы, расположенной на высоте 34 м над уровнем земли в конце трассы.

    а. Определите кинетическую энергию Сьюзи.
    г. Определите потенциальную энергию Сьюзи относительно высоты земли в конце пробега.
    г. Определите полную механическую энергию Сьюзи на гребне холма.
    г. Если никакая энергия не теряется или не набирается между вершиной холма и ее первоначальным прибытием в конце пробега, то какой будет полная механическая энергия Сьюзи в конце пробега?
    эл. Определите скорость Сьюзи, когда она подходит к концу пробега и перед торможением до остановки.

    Задача 17:

    Николас находится в парке развлечений «Ноев ковчег» и готовится покататься на гоночной горке «Точка невозврата». Вверху горки Николай (м = 72,6 кг) находится на высоте 28,5 м над землей.

    а. Определите потенциальную энергию Николая в верхней части слайда.
    г. Определите кинетическую энергию Николая в верхней части слайда.
    г. Предполагая незначительные потери энергии между верхом слайда и его приближением к низу слайда (h = 0 м), определите полную механическую энергию Николаса, когда он достигает нижней части слайда.
    г. Определите потенциальную энергию Николаса, когда он окажется внизу слайда.
    эл. Определите кинетическую энергию Николаса, когда он подходит к нижней части слайда.
    ф. Определите скорость Николаса, когда он достигает нижней части горки.

    Задача 18:

    Ima Scaarred (m = 56,2 кг) движется со скоростью 12,8 м / с на вершине петли американских горок высотой 19,5 м.

    а. Определите кинетическую энергию Имы в верхней части петли.
    г. Определите потенциальную энергию Имы в верхней части цикла.
    г. Предполагая пренебрежимо малые потери энергии из-за трения и сопротивления воздуха, определите полную механическую энергию Ima в нижней части контура (h = 0 м).
    г. Определите скорость Имы в конце цикла.

    Задача 19:

    Джастин Тайм едет по Лейк-авеню со скоростью 32,8 м / с на своем 1510-кг Camaro 1992 года выпуска. Он замечает полицейскую машину с помощью радара и быстро снижает скорость до 20,1 м / с.

    а. Определите начальную кинетическую энергию Camaro.
    г. Определите кинетическую энергию Camaro после замедления.
    г. Определите объем работы, проделанной на Camaro во время замедления.

    Задача 20:

    Пит Зария работает по выходным в пиццерии Barnaby’s. Его основная обязанность – выполнять заказы клиентов на напитки. Он наполняет кувшин колой, ставит его на столешницу и толкает кувшин весом 2,6 кг вперед 8,8 Н на расстояние 48 см, чтобы отправить его клиенту в конце стойки. Коэффициент трения между кувшином и столешницей составляет 0,28.

    а. Определите работу, которую Пит проделал над питчером во время отталкивания 48 см.
    г. Определить работу, совершаемую трением о кувшин.
    г. Определите общую работу, проделанную над питчером.
    г. Определите кинетическую энергию питчера, когда Пит закончил толкать его.
    эл. Определите скорость питчера, когда Пит закончил толкать его.

    Задача 21:

    В круизном снаряде Top Thrill Dragster в парке развлечений Cedar Point в Огайо используется гидравлическая система запуска для ускорения гонщиков с 0 до 53. 6 м / с (120 миль / ч) за 3,8 секунды перед подъемом на полностью вертикальный холм высотой 420 футов.

    а. Иероним (вес 102 кг) посещает парк со своей церковной молодежной группой. Он садится в машину, пристегивается ремнями и готовится к волнениям дня. Какова кинетическая энергия Джерома до периода ускорения?
    г. Начинается 3,8-секундный период ускорения, который ускоряет Джерома по ровной дорожке. Какова кинетическая энергия Джерома в конце этого периода ускорения?
    г. По окончании запуска Джером начинает кричать на 420-футовом, полностью вертикальном участке трассы. Определите потенциальную энергию Джерома в верхней части вертикального разреза. ( GIVEN : 1,00 м = 3,28 фута)
    d. Определите кинетическую энергию Иеронима в верхней части вертикального разреза.
    эл. Определите скорость Джерома в верхней части вертикального разреза.

    Задача 22:

    Пейдж – самый высокий игрок в волейбольной команде Южного Университета. Когда Джулия дает ей идеальный набор, она оказывается в потрясающем положении. Волейбольный мяч весом 0,226 кг находится на высоте 2,29 м над землей и имеет скорость 1,06 м / с. Пейдж закидывает мяч шипом, работая над ним 9,89 Дж.

    а. Определите потенциальную энергию мяча до того, как Пейдж ударит его.
    г. Определите кинетическую энергию мяча до того, как Пейдж ударит его.
    г. Определите общую механическую энергию мяча до того, как Пейдж ударит его.
    г. Определите общую механическую энергию мяча при ударе об пол на стороне соперника от сетки.
    эл. Определить скорость мяча при ударе об пол на стороне соперника от сетки.

    Задача 23:

    Согласно шоу ABC Wide World of Sports, здесь есть азарт победы и агония поражения. 21 марта 1970 года Винко Богатай стал югославским участником чемпионата мира, проходившего в бывшей Западной Германии. К его третьему и последнему прыжку за день тяжелый и стойкий снег создал опасные условия на склоне. В середине бега Богатай осознал опасность и попытался внести коррективы, чтобы остановить свой прыжок.Вместо этого он потерял равновесие, кувыркнулся и скатился со склона в густую толпу. В течение почти 30 лет после этого кадры этого события были включены в предисловие к печально известному спортивному шоу ABC, а Винко стал известен как значок агонии поражения .

    а. Определите скорость 72-кг Винко после спуска с холма на высоту, которая на 49 м ниже места старта.
    г. После спуска 49 м Винко соскользнул с трассы и спустился еще на 15 м вниз по склону, прежде чем наконец остановиться.Определите изменение потенциальной энергии Винко от вершины холма до точки, в которой он останавливается.
    г. Определите совокупный объем работы, проделанной над телом Винко, когда он резко остановился.

    Задача 24:

    У Нолана Райана, как сообщается, была самая быстрая подача в бейсболе, показала со скоростью 100,9 миль / час (45,0 м / с). Если бы такая подача была направлена ​​вертикально вверх с такой же скоростью, то на какую высоту она поднялась бы?

    Задача 25:

    В лаборатории Incline Energy партнеры Анна Литикал и Ной Формула поставили 1.00-кг тележка с начальной скоростью 2,35 м / с с высоты 0,125 м над лабораторным столом. Определите скорость тележки, когда она находится на высоте 0,340 м над лабораторным столом.

    Задача 26:

    В апреле 1976 года отбивающий мяч «Чикаго Каб» Дэйв Кингман совершил хоумран, преодолев забор Ригли Филд и попав в дом, расположенный в 530 футах (162 м) от домашней площадки. Предположим, что бейсбольный мяч весом 0,145 кг покинул биту Кингмана со скоростью 92,7 м / с и потерял 10% своей первоначальной энергии при полете по воздуху.Определите скорость мяча, когда он отлетел от стены стадиона на высоте 25,6 м.

    Задача 27:

    Диззи движется со скоростью 22,8 м / с, приближаясь к ровному участку пути возле погрузочной площадки американских горок Whizzer. Тормозная система резко доводит 328-кг автомобиль (включая массу водителя) до скорости 2,9 м / с на расстоянии 5,55 метра. Определите тормозную силу, приложенную к машине Диззи.

    Задача 28:

    Сани весом 6,8 кг бьют по замерзшему пруду так, что он развивает скорость 1.9 м / с. Коэффициент трения между прудом и тобогганом составляет 0,13. Определите расстояние, которое тобогган проезжает до остановки.

    Задача 29:

    Коннор (m = 76,0 кг) участвует в чемпионате штата по прыжкам в воду. Он покидает трамплин с высоты 3,00 м над поверхностью воды со скоростью 5,94 м / с в направлении вверх.
    а. Определите скорость Коннора, когда он ударяется о воду.
    г. Тело Коннора погружается на глубину 2.15 м ниже поверхности воды перед остановкой. Определите среднюю силу сопротивления воды, испытываемую его телом.

    Задача 30:

    Гвен присматривает за семьей Паркеров. Она ведет 3-летнюю Эллисон в районный парк и усаживает ее на детские качели. Гвен отводит 1,8-метровую цепь назад, образуя угол 26 ° с вертикалью, и отпускает 14-килограммовую Эллисон (включая качели). Предполагая пренебрежимо малое трение и сопротивление воздуха, определите скорость Эллисон в самой низкой точке траектории.

    Задача 31:

    Шейла (m = 56,8 кг) в своих блюдечках движется со скоростью 12,6 м / с у подножия санного холма возле озера Блюберд. Она подходит к длинной насыпи, наклоненной вверх на 16 ° от горизонтали. Когда она поднимается по набережной, она сталкивается с коэффициентом трения 0,128. Определите высоту, на которую она поднимется, прежде чем остановиться.

    Задача 32:

    Мэтью стартует с упора на санной трассе высотой 8,45 м. Он скользит вниз по 32-градусному склону и пересекает плато у его основания.Коэффициент трения между санями и снегом составляет 0,128 как для холма, так и для плато. Мэттью и сани имеют общую массу 27,5 кг. Определите расстояние, которое Мэтью проедет по ровной поверхности, прежде чем полностью остановится.

    Вернуться к обзору

    См. Аудиогид решения проблемы:

    1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32

    Двенадцатый класс Урок Физика работы

    В качестве закрытия и неформальной оценки учащимся предоставляется остальная часть класса, чтобы начать домашнее задание сегодня вечером.Студенты остаются со своими партнерами от парного чтения, поскольку я раздаю копию домашнего задания каждому студенту. Это задание, которое каждый человек должен выполнить на отдельном листе бумаги, хотя они могут использовать своего партнера по предыдущему занятию в качестве ресурса во время работы в классе. Я поощряю сотрудничество, поскольку студенты впервые применяют свои новые знания.

    Кроме того, я хожу вокруг, чтобы предложить помощь или решить проблемы со студентами, когда они работают. Вы можете услышать, как я говорю: «Ну, под каким углом толкает объект и в каком направлении он движется?» в ответ на вопрос студента об угле. Мой стиль – привести учеников к ответу, а не просто дать им ответ. При этом, если ученик постоянно борется и явно нуждается в ответе, я приспосабливаюсь к нему или к ней.

    Я называю домашнее задание неформальным, потому что не хочу, чтобы ученики нервничали, что оно будет считаться оценкой викторины или теста. Поскольку моя цель – оценить их уровень понимания, я соберу задание и поставлю оценку на точность в начале следующего собрания класса.Я не только хочу дать студентам персональные отзывы об этом домашнем задании, как показано в этом примере, я также хочу проверить темп курса и убедиться, что мои студенты готовы перейти к следующему уроку.

    Это наше завершающее мероприятие на сегодня, и оно предназначено для того, чтобы учащиеся применили свои новые знания, полученные в результате парного чтения. Я также пытаюсь сделать шаг к перевернутой классной комнате. Мне нравится, когда учащиеся используют меня в качестве ресурса, когда они работают над проблемами, и я думаю, что это помогает им обрести уверенность в себе.Раньше я пытался проводить целые периоды занятий в полностью перевернутом классе, но трудно заставить студентов нести ответственность за усвоение необходимого материала. Я считаю, что сочетание рабочего времени (которое длится до тех пор, пока не прозвенит звонок) и обучения в классе лучше всего соответствует потребностям моих учеников.

    (PDF) Обсуждение физики во время работы в малых группах с задачами, богатыми контекстом

    Значение для исследования

    Мы обнаружили, что недоопределенные задачи, для которых не были заданы окончательные условия

    , влияли на студентов двояко.Сначала было важно

    для раннего обсуждения, чтобы выявить трудности учащихся при подключении

    и переводе повседневных жизненных концепций в физические. С другой стороны,

    «открытый старт» проблемы потребовал времени от части моделирования.

    Это повод для дальнейшего расследования, не окажут ли чрезмерно завышенные CRP

    другое влияние на выбор учащимся времени во время группового разговора

    , и повлияет ли это таким же образом на другие группы.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Эта работа была поддержана Шведским исследовательским советом, Советом по образовательным наукам

    Университета Мелардален и Шведской аспирантурой

    в области науки и технологий. Большое спасибо профессору Hans

    Niedderer, профессору David Treagust и трем анонимным рецензентам

    за ценные критические замечания и комментарии. Особая благодарность Ларри Йору и Шари

    Йоре за их наставничество.

    ССЫЛКИ

    Barnes, D.И Тодд Ф. (1995). Еще раз о коммуникации и обучении: осмысление

    через разговор. Портсмут, Нью-Хэмпшир: Бойнтон / Кук.

    Дадли-Марлинг, К. и Сирл, Д. (1995). Кому принадлежит обучение? Вопросы автономии, выбора и контроля

    . Портсмут, Нью-Хэмпшир: Хайнеманн.

    Dysthe, О. (2001). Om sambandet mellan dialog samspel och lärande [О связи

    между диалогом, взаимодействием и обучением]. В О. Дистхе (ред.), Диалог,

    samspel och lärande [Диалог, взаимодействие и обучение].Лунд, Швеция: Studentlitteratur.

    Эдвардс, Дж .-А. (2005). Ознакомительная беседа в группах сверстников: Изучение зоны ближайшего развития

    . Доклад представлен на Четвертом Конгрессе Европейского общества исследований в области математического образования

    (CERME 4), Сан-Фелиу-де-Гишольс, Испания,

    февраль.

    Энгхаг М., Густафссон П. и Йонссон Г. (2007). От повседневного жизненного опыта к

    пониманию физики, происходящему в небольших группах при работе с контекстными задачами во время

    вводной работы по физике в университете.Исследования в области естественно-научного образования, 37 (4), 449–467.

    Энгхаг, М. и Ниддерер, Х. (2007). Два измерения принадлежности учащихся к обучению

    во время работы в малых группах по физике. Международный научно-математический журнал

    Образование. Предварительная онлайн-публикация. Проверено 23 мая 2007 г. doi 10.1007 / s10763–

    007–9075-x.

    Хеллер П. и Холлабо М. (1992). Обучение решению задач через кооперативную

    группировку. Часть II: Разработка проблем и структурирование групп.Американский журнал

    Physics, 60 (7), 637–644.

    ПЕРСПЕКТИВЫ СОБСТВЕННОСТИ В РАЗГОВОРНОЙ ФИЗИКЕ

    Работа, энергия и мощность | IOPSpark

    Силы и движение

    Практическая деятельность для 16-19

    • Время активности 60 минут
    • Уровень Продвинутый

    Мощность – это скорость выполнения работы, т.е.е. скорость, с которой энергия передается силой. Вероятно, ваши ученики будут знакомы с этим определением. Возможно, они также изучали власть в электрическом контексте.

    Краткое содержание урока

    • Обсуждение: Значение силы (10 минут)
    • Рабочий пример: Пример расчета; мощность = сила × скорость (10 минут)
    • Студенческий эксперимент: простые измерения силы человека (20 минут)
    • Вопросы студентов: Практические расчеты (20 минут)

    Многие из практических действий, предложенных ранее в этом разделе, можно легко адаптировать к власти; просто измерьте время, в течение которого действует сила, и вычислите: мощность = проделанная работа, затраченное время.

    Обсуждение: Значение силы

    Дайте определение власти – вероятно, это будет пересмотр для ваших учеников. Спросите единицу измерения (ватт, Вт) и ее отношение к базовым единицам СИ

    (1 Вт = 1 кг · м 2 с -3 ).

    Рабочие примеры: Примерный расчет; мощность = сила × скорость.

    Двигатель автомобиля обеспечивает поступательное усилие в 1000 Н. Если автомобиль движется, какая мощность развивается?

    За 1 с машина проезжает 20 м.Отсюда мы можем рассчитать:

    работа за 1 с = сила × расстояние

    выполненных работ = 1000 Н × 20 м

    выполненных работ = 20 кДж

    мощность = выполненная работа, затраченное время

    мощность = 20 кДж1 с

    мощность = 20 кВт

    Из этого примера вы можете указать, что мы также могли бы использовать альтернативную форму уравнения для мощности:

    мощность = сила × скорость

    например мощность = проделанная работа, затраченное время

    мощность = сила × расстояние (в направлении силы) затраченное время,

    , так что мощность = сила × скорость.

    (Однако это работает только в том случае, если скорость постоянна, то есть сила равна , а не равнодействующей силы, действующей на движущийся объект.)

    Студенческий эксперимент: простые измерения силы человека

    Учащиеся могут выполнять различные физические упражнения, например поднимать отмеренные веса, и определять свою полезную выходную мощность с помощью секундомера. (Обратите внимание, что человеческое тело не очень эффективно в этих действиях, поэтому фактическая мощность, рассеиваемая учеником, будет значительно больше, чем предполагалось здесь.)

    Это включено, поскольку возможно, что некоторые из ваших учеников менее чем уверены в этой области. Ожидается, что большинство студентов уже пройдут этот путь.

    Эпизод 218-1: Сила ученика – бег по лестнице (Word, 39 КБ)

    Вопросы студентов: Практические расчеты

    Первые вопросы – это упражнения для разминки, которые должны вселить в учеников уверенность. Обратите внимание, что первый вопрос устанавливает связь между мощностью, силой и скоростью (мощность = сила × скорость).

    Эпизод 218-2: Механическая сила (Word, 26 КБ)

    Эпизод 218-3: Тренировка с циклом (Word, 114 КБ)

    Инженер по физическому машинному обучению – Вакансии

    Введение в работу

    Вам нравится решать задачи разработки алгоритмов для метрологической промышленности полупроводников с высокими требованиями к времени, точности и памяти? Нравится ли вам использовать свое творчество, глубокие знания принципов физики и конвейеров машинного обучения, а также практический опыт решения практических задач, будучи частью талантливой группы экспертов по алгоритмам?

    Роль и обязанности

    -Разработка решений для оптической метрологии со статистически правильным выводом параметров, алгоритмами машинного обучения и оптимизации, а также калибровкой системы для улучшения метрологии полупроводников и создания решений для управления производством в больших объемах.
    – Внедрение метрологических приложений машинного обучения и глубокого обучения с ориентацией на масштабируемые архитектуры распределенного программного обеспечения, интенсивно использующие данные, в интерфейсе с коллегами по анализу данных, функциональными группами и группами программного обеспечения в ASML.
    – Стремитесь к качеству данных и кода, сотрудничайте и помогайте внедрять передовые отраслевые практики кодирования.
    -Работайте в команде с единомышленниками, извлекая выгоду из конкретных компетенций друг друга.
    – Четко и ясно сообщайте заинтересованным сторонам о физических принципах, решениях алгоритмов и проектных решениях, не упуская из виду самое главное.
    -Проектируйте и реализуйте полностью функциональные экспериментальные подсистемы с учетом технических характеристик системы, затрат и планирования проекта, тем самым внося непосредственный вклад в продукты для клиентов B2B по всему миру.
    -Проверьте технический анализ команды и структурируйте вклад команды, сохраняя обзор.
    -Увеличение идентичности технической команды в общении с другими отделами.
    – Внесите вклад в разработку технических планов продуктов и создайте интеллектуальную собственность, защищающую продукты ASML, одновременно разрабатывая лучшие метрологические решения и обоснованное видение метрологии полупроводников.

    Образование и опыт

    Кандидат наук. Магистр физики, информатики, электротехники или прикладной математики

    Навыки

    Работая на переднем крае технологий, у вас всегда будут новые задачи и новые проблемы, которые нужно решать, и совместная работа – единственный способ сделать это. Вы не будете работать изолированно. Вместо этого вы станете частью творческой, динамичной рабочей среды, где вы будете сотрудничать с отзывчивыми коллегами. Всегда есть место для творческих и уникальных точек зрения.У вас будет гибкость и доверие, чтобы выбрать, как лучше всего решать задачи и решать проблемы.

    Чтобы преуспеть в этой работе, вам понадобятся следующие навыки:

    – Превосходство в численно стабильном моделировании, разработке кода, использовании надежных физических принципов и идей
    – Способность объяснять физические принципы и алгоритмические решения в ясной форме, без исключение самого важного
    – Привязанность к ресурсоемкой и распределенной архитектуре программного обеспечения (облако) в качестве среды для метрологических приложений
    – Стремление к структурированию базы скриптового кода в кластере и получение энергии, помогая коллегам в этом
    – Свободное владение языками Python , Julia, MATLAB или C ++ и осведомленность о совместимости с другим программным обеспечением
    – Хорошее понимание основ, таких как оптика, линейная алгебра, теория вероятностей, стохастическое программирование, надежная оптимизация и методы (глубокого) обучения
    – Приводите творческие решения – внутри более широкая картина – с учетом продукта и клиента
    – Инициирующий, самодвижущийся и решительный в двусмысленной окружающая среда
    – Сотрудник команды и способность влиять без силы
    – Прагматический подход и активная позиция, ориентированность на результат и дух «все может»

    Разнообразие и вовлеченность

    ASML – это работодатель с равными возможностями, который ценит и уважает важность разнообразной и инклюзивной рабочей силы. Политика компании заключается в найме, найме, обучении и продвижении по службе людей с любыми должностями независимо от расы, цвета кожи, религии, пола, возраста, национального происхождения, статуса ветерана, инвалидности, сексуальной ориентации или гендерной идентичности. Мы осознаем, что разнообразие и вовлеченность являются движущей силой успеха нашей компании.

    Другая информация

    Ключевые слова: конвейер глубокого обучения, интенсивные и распределенные вычисления, облачные вычисления, обработка данных, вывод параметров, (не) выпуклая оптимизация, физика, программное обеспечение, поток данных, устойчивое (не) контролируемое обучение и обучение с подкреплением, нейронная сеть, обратная задача, физическая калибровка, математика, оптика, регрессия, теория информации.

    Хотите узнать больше о приеме на работу в ASML? Прочтите наши часто задаваемые вопросы.

    10 общих проблем работы и питания

    Physics.fisikastudycenter.com – Изучение работы и силы в 10 общих вопросах и решениях. Будет задействована работа, совершаемая силами, мощностью и разностью гравитационной потенциальной энергии. Младший класс средней школы 8.

    Задача 1
    Тело перемещается смещением на 4 м, в то время как на него действует сила F, равная 12 Ньютонам.

    Какая работа выполняется силой на теле?

    Ответ
    Работа = сила x смещение
    W = F x S
    W = 12 x 4
    W = 48 джоулей

    Задача 2
    Блок тянется постоянной силой 40 Ньютонов. Если работа, совершаемая силой на блоке, составляет 680 джоулей, каково смещение блока?

    Ответ
    Смещение блока
    W = F x S
    680 = 40 x S
    S = 680/40
    S = 17 метров

    Задача 3
    Смещение блока вызывает силу в горизонтальная поверхность составляет 13 метров, а работа силы на блоке – 15.6 джоулей. Найдите величину силы!

    Ответ
    Работа = сила x перемещение
    W = F x S
    15,6 = F x 13
    F = 15,6 / 13
    F = 1,2 Ньютон

    Задача 4
    Две силы, которые равны F1 = 10 N и F2 = 5 N действуют на тело в полу без трения. Смещение корпуса 5 м, какая работа совершается силами на корпусе!

    Ответ
    W = (F1 + F2) x S
    W = (10 + 5) x 5
    W = 15 x 5
    W = 75 джоулей

    Задача 5
    Заданные две силы действуют на Блок.F1 = 15 Н и F2 = 7 Н. Если смещение блока при одновременном действии двух сил, найдите работу, выполненную на блоке!

    Ответ
    W = (F1 – F2) x S
    W = (15-7) x 6
    W = 8 x 6
    W = 48 джоулей

    Задача 6
    Работа, выполненная на блок через две силы составляет 120 джоулей.

    Если смещение блока составляет 5 м, определить величину F2!

    Ответ
    W = (F1 – F2) x S
    120 = (36 – F2) x 5
    120/5 = 36 – F2
    24 = 36 – F2
    F2 = 36-24
    F2 = 12 Ньютон

    Задача 7
    Мальчик поднимает книгу с пола на стол.Масса книги 300 грамм, высота стола 80 см.

    Найдите работу, выполненную мальчиком при ускорении свободного падения 10 м / с 2

    Ответ
    Определение работы, выполненной путем вычисления разности гравитационной потенциальной энергии книги, где гравитационная потенциальная энергия Ep = mxgxh

    W = Δ Ep
    W = mxgxh
    W = 0,300 x 10 x 0,80
    W = 2,4 джоуля

    Задача 8
    Мальчик весом 450 Н залезает на лес ступени длиной 3 м.Мальчику нужно 6 секунд, чтобы сделать конец шага. Какая сила сделала мальчик на этом занятии!

    Ответ
    Соотношение мощности (P), работы (W) и времени (t):
    P = W / t

    где W = (вес мальчика) x (перемещение мальчика) = 450 x 3 = 1350 джоулей

    Итак:
    P = Вт / т
    P = 1350/6
    P = 225 Вт

    Задача 9
    За две минуты энергия, рассеиваемая лампой, составляет 3000 джоулей. Найдите мощность лампы!

    Ответ
    Данные, 2 минуты = 120 секунд

    P = Вт / т
    P = 3000/120
    P = 25 ватт

    Задача 10
    Какую работу выполняет этот мальчик?

    Ящик весом 50 Ньютон переносится мальчиком из пункта А в пункт Б, а затем возвращается в пункт А.

    Ответ
    W = 0 джоулей
    (смещения коробки нет)

    Физический отдел Управление работой | Jefferson Lab

    1. Предисловие
    2. Обучение персонала
    3. Организация и администрация
      1. Координатор работ в зале
      2. Персонал ускорителей, инженеров и администраторов
      3. Пользователи и подрядчики
    4. Рабочие процедуры
      1. Рабочие распорядки
      2. Установка и модификация линии луча
      3. Планирование работы внешними группами
      4. Запрос на сотрудничество в отношении лабораторных ресурсов

    Приложение A
    Приложение B

    1 .Предисловие

    В рамках своей миссии JLab предоставляет ресурсы, необходимые для международного сотрудничества ученых для проведения фундаментальных исследований в области ядерной физики и смежных дисциплин. Это исследование и работа, связанная с установкой оборудования, необходимого для его проведения, должны проводиться таким образом, чтобы гарантировать постоянное внимание к проблемам окружающей среды, здоровья и безопасности (ES&H). Интеграция мероприятий ES&H в планирование работы и рабочую деятельность, i.е. интегрированное управление безопасностью поддерживает цели лаборатории: получение научных результатов высочайшего качества при эффективной, безопасной и экологически ответственной работе.

    В этом документе описывается, как весь персонал будет вести работу безопасным и эффективным образом в на любом рабочем месте Физического отдела. Он адресован физическим пользователям, физическому персоналу, подрядчикам, а также обслуживаемому пользователями и обычному техническому персоналу JLab. Его должны прочитать, понять и соблюдать все лица, работающие без сопровождения в любой области работы физического отдела.Периоды ввода в эксплуатацию и проведения экспериментов не рассматриваются в этом документе, а скорее в конкретных документах по ведению операций для каждого зала, которые дополнены деталями для каждого эксперимента, который будет проводиться.

    Важно отметить, что основная политика JLab состоит в том, что «Никакая деятельность не является настолько важной или неотложной, что нарушаются наши стандарты безопасности, здоровья или защиты окружающей среды».

    2 . Обучение персонала

    Весь персонал, задействованный в любых мероприятиях зала во время периода установки, должен успешно пройти и быть в курсе следующего обучения безопасности JLab:

    • Ориентация ES&H (SAF 100),
    • Тренинг по предотвращению кислородной недостаточности (SAF 103),
    • Соответствующий обзорный семинар по технике безопасности в зале,
      • Зал A – SAF110
      • Зал B – SAF111
      • Зал C – SAF112
      • Зал D – SAF113
    • Текущее обучение работников-радиологов и дозиметр радиации, выпущенный JLab.
    • Должен быть прочитан и подписан действующее Разрешение на радиационные работы общего доступа (SAF801kd).

    Каждый, кто работает в отделе физики, должен прочитать и соблюдать правила, описанные в этом документе.

    При работе в залах весь персонал должен носить дозиметры излучения JLab. В ходе ознакомления с правилами техники безопасности для новых сотрудников, пользователей или подрядчиков будут подчеркнуты любые опасности, характерные для текущей установки. Любому персоналу, который обнаружит, что конфигурация или оборудование в Зале существенно отличается от того, каким оно было во время обхода, рекомендуется связаться с Координатором работ для получения указаний.Предполагается, что обзорные процедуры ознакомления с безопасностью в зале будут обновлены, поскольку в различных залах будут завершены основные монтажные работы для экспериментов, требующих серьезных изменений конфигурации.

    Весь персонал должен ежедневно информировать Координатора работ в Зале или назначенного им заместителя о своих запланированных задачах в Зале перед началом работы. Кроме того, персонал должен ознакомиться с разделами руководства JLab ES&H, имеющими отношение к их работе в любом зале.Руководство JLab ES&H рассматривает потребность в процессе анализа опасностей, идентификации и реализации смягчающих мер безопасности, а также оценки и документирования их эффективности для конкретной задачи или набора задач. Могут возникнуть технические рабочие документы (OSP, LOSP и т. Д.) Или списки задач (HAlist, HBlist, HClist, HDlist и т. Д.). Доступ к технической рабочей документации предоставляется через Координатора работ в зале и должен быть подписан и соблюдаться всеми, кто выполняет работы на соответствующем оборудовании.Кроме того, руководство JLab ES&H доступно по адресу ( https://www.jlab.org/esh-manual ). Списки задач доступны по адресу https://www.jlab.org/about/list-sites .

    Минимальные требования к одежде в экспериментальных залах были определены руководителями залов при участии координатора работы этого зала;

    • Зал A – Длинные брюки, рубашка с короткими рукавами, удобная обувь с закрытым носком
    • Зал B – длинные брюки, рубашка с короткими рукавами, удобная обувь с закрытым носком, каска
    • Hall C – Длинные брюки, рубашка с короткими рукавами, удобная обувь с закрытым носком
    • Зал D – Брюки, рубашка с короткими рукавами, исправная обувь с закрытым носком

    На всех рабочих участках физического отдела минимальные требования к одежде будут зависеть от выполняемой задачи, требований руководства по ES&H и усмотрения координатора работ в зале. Одежда для туров будет определяться в зависимости от тура.

    Весь персонал, работающий в рабочей зоне физического отдела за пределами залов, должен ежедневно информировать руководителя этой рабочей зоны о своих запланированных задачах, прежде чем приступить к работе. Кроме того, персонал должен ознакомиться с разделами Руководства JLab ES&H, относящимися к их работе в любой области работы физического отдела. Также они должны соответствовать правилам технической документации, необходимой для работы в Залах.Доступ к техническим рабочим документам предоставляется их руководителем, они должны быть подписаны и поддерживаться любым лицом, выполняющим работы на соответствующем оборудовании.

    Перед тем, как использовать лестницу в лаборатории Джефферсона, вам необходимо взять SAF 307 Ladder Safety Awareness . Если ваша задача требует, чтобы вы работали с лестницы в положении, отличном от положения между перилами лестницы, от вас могут потребовать пройти классы защиты от падения и, возможно, потребуется носить ремни безопасности. В таком случае, пожалуйста, до встречи со спонсором или руководителем.

    Если у вас никогда не было уроков по опасностям свинца, этого уже достаточно, чтобы занять лидирующие позиции. Если вы прошли курс по опасностям свинца, вы захотите узнать, что требуется, чтобы справиться с этим здесь, в Jlab. Прежде чем работать со свинцом, будь то кирпичи, листы, гранулы или припой, вы должны взять S AF 136 Lead Worker Safety Awareness .

    Перед тем, как приступить к работе с электронным или электрическим оборудованием, помимо его подключения или включения / выключения, вам необходимо пройти курс «Базовая электрическая безопасность для электромонтажников» (ESC001).Это обучение требуется для того, чтобы вы могли правильно оценить опасность работ, которые вы планируете выполнять с рассматриваемым электрическим оборудованием. В приведенном ниже списке дается упрощенное сопоставление уровней электромонтажных работ и подготовки, необходимой для их выполнения. Если вы сомневаетесь в объеме вашей работы, обратитесь к сотруднику отдела безопасности, чтобы узнать, к кому вам следует обратиться, чтобы получить ответ на свой вопрос.

    ESC001 – Для управления электрическим оборудованием, включающим не только выключатель света, включение / выключение бытовой техники или обычного офисного оборудования.

    ESC002, ESC005 и ESC006 – для включения и отключения электрического оборудования в источнике электроэнергии (например, срабатывание прерывателей цепи, рубильников и т. Д.).

    ESC003, ESC004, ESC007 и ESC008 – Для работы или сотрудничества с кем-то, кто работает (обслуживает, ремонтирует, устанавливает, снимает, разбирает, собирает) электрическое оборудование, находящееся под напряжением или обесточенное.

    ESC007 & ESC008 – Когда работа связана с накопленной неэлектрической опасной энергией (например, g.сжатые газы, гидравлические или пневматические, термические, химические или механические).

    • Методические указания для студентов, работающих в экспериментальных залах:
      • Никто младше 18 лет (студент или другой человек) не может работать в каком-либо зале.
      • Ученикам средней школы запрещается работать в нерабочее время.
      • Студенты, работающие в нерабочее время, должны быть предварительно одобрены DSO.
      • Пользователями считаются
      • аспирантов.
      • В течение первых трех месяцев работы совместно с JLab или персоналом пользователей, студенты 18 лет и старше могут быть допущены к работе в залах (следуя всем стандартным правилам, изложенным в Зале COO, Зале RWP и в более общем плане, JLab ES&H руководство) с положениями, которые:
        • Они прошли ПОЛНЫЙ комплект стандартных учебных курсов (ознакомление с ES&H, ODH, осведомленность об особых опасностях Rad Worker I Hall и обучение «COO») и любое дополнительное обучение, которое может быть сочтено необходимым для выполнения поставленной задачи;
        • Их работа в зале всегда находится под наблюдением уполномоченного зала «приятеля» с единственным нестандартным условием, что этот приятель НЕ является другим студентом;
        • Верно одно из следующих утверждений:
          • Постоянный сотрудник JLab несет ответственность за свою работу, знает о работе, которую необходимо выполнить, и утверждает «приятеля», или
          • Полностью обученный пользователь является их руководителем в работе в JLab, осведомлен о предстоящей работе и одобряет «приятеля».

    По окончании 3-месячного «испытательного периода» студенты от 18 лет и старше, которые продемонстрировали к удовлетворению сотрудников JLab, что они ответственны и заботятся о безопасности, должны быть допущены к работе в залах в соответствии с теми же правилами. которые применяются к другим пользователям.

    3 . Организация и управление

    Общая ответственность за все действия, происходящие в рабочей зоне физического отдела, несут назначенный руководитель зала, координатор работы зала или ваш руководитель.Функции координаторов работ в зале подробно описаны ниже, а также дан обзор обязанностей вспомогательного персонала, подрядчиков и пользователей.

    3.1 Координатор работ в зале

    Координатор работ в зале является основным контактным лицом для всех монтажных работ, выполняемых в зале. Обязанности координатора работ в зале:

    • Определите, можно ли безопасно выполнить запланированные мероприятия в Зале, как предлагается.
    • Убедитесь, что рабочие знакомы со всеми существенными опасностями в зале, и внесите свой вклад в разработку плана установки зала
    • Обеспечение внесения всех запросов на перекрестную работу в ATLis
    • Действовать как единая точка контакта для установок Холла
    • Координировать и планировать действия для оптимизации производительности
    • Знайте обо всех применимых документах по контролю работ, связанных с проектом
    • Оставайтесь поблизости и всегда будьте доступны по мобильному телефону / пейджеру.Если он временно недоступен, координатор работы зала должен назначить квалифицированного сотрудника зала своим представителем. Имя такого представителя должно быть четко вывешено у входа в зал.
    • Отчитываться о ходе установки на еженедельных собраниях зала и обновлять график установки.
    • Своевременно обновляйте сообщения на входе.

    3 . 2 Персонал ускорителей, инженеров и администраторов

    Обязанности сотрудников, не связанных с физикой, JLab:

    • Выполняйте свою работу безопасно и эффективно.
    • Сообщите координатору работ в зале о любых запланированных работах в зале.
    • Своевременно обновляйте всю необходимую подготовку.
    • Прочтите записи, размещенные на доске объявлений по безопасности у ворот входа в Зал, и будьте в курсе изменений в планах работы и новой документации по планированию работы.
    • Запросите любые изменения в установке и / или графике установки через координатора работ в зале.

    3 . 3 Пользователи и подрядчики

    Пользователи и подрядчики – это лица, руководитель которых не является сотрудником Hall и не подпадают под действие раздела 3.2. Пользователи часто имеют члена физического персонала Холла в качестве местного спонсора, у подрядчиков часто есть член технического персонала Холла в качестве технического представителя субподрядчика (SOTR). Обязанности каждого пользователя или подрядчика:

    • Выполняйте свою работу безопасно и эффективно.
    • Сообщите координатору работ в зале заранее о любых желаемых действиях в зале.
    • Своевременно обновляйте все свои тренировки.
    • Прочтите записи, размещенные на доске объявлений по безопасности у ворот входа в Зал, и будьте в курсе изменений целей, рабочих параметров и новой документации.

    Кроме того, каждый пользователь обязан обсуждать запросы на внесение изменений в установку и / или график установки с координатором работ в зале. В зависимости от оценки воздействия запроса может потребоваться одобрение руководителя зала или назначенного менеджера, прежде чем продолжить.

    4. Рабочие процедуры

    4.1. Порядок работы

    Из-за большого объема типовых монтажных работ будет задействовано много разных групп.К ним относятся:

    • Технический персонал зала, под непосредственным руководством координатора работ зала
    • Посох физики зала
    • Университетские группы пользователей, студенты и технический персонал, поддерживаемый университетом
    • Подрядчики
    • Группы поддержки Отдела ускорителей, инженерии, администрирования и физики.

    Стандартная процедура работы во время установки была определена выше, с координатором работ в зале в качестве центрального контактного лица для всех работ, выполняемых в зале.Важно помнить, что любая часть оборудования, которая находилась внутри ограждения луча (например, зал и туннель луча) во время доставки луча, должна быть обследована службой радиационного контроля (RadCon) и выпущена ими, прежде чем ее можно будет удалить из зала. Кроме того, любой элемент, помеченный RadCon как радиоактивный материал (RAM), должен оставаться как единое целое – его нельзя разбирать. Если требуется разборка, свяжитесь с RadCon для получения разрешения , прежде чем разбирает деталь. Наконец, всегда уточняйте у координатора работ в зале, так как некоторые работы могут потребовать специальных процедур – например, работа сбоку от стоек в зале А из-за загрязнения Бе-7 электронного оборудования с принудительным воздушным охлаждением в этих стойках.

    Режим работы с запросами о работе и планы выполнения работы внешними группами более подробно описаны в следующих разделах.

    4.2 Установка и модификация балок

    Монтажные работы в залах могут потребовать изменения линии луча (или совершенно другой конфигурации линии луча). Вся работа на линии пучка должна быть хорошо документирована, поскольку она может повлиять на дозу излучения на границе площадки и образование радиоактивности в воздухе, а также может повлиять на работу пучка.При работе с лучевой линией и модификации лучевой линии должны соблюдаться следующие правила:

    • Сообщите координатору работ по цеху или его представителю перед началом работ на линии луча.
    • Группа радиационного контроля провела оценку радиологических условий в рабочей зоне, и, если необходимо, были выпущены рабочие инструкции.
    • Введите описание работы в ATLis и не забудьте поставить галочку в поле «Оптика» в разделе «Системы», чтобы уведомить об этом Hall APEL.

    4.3 Планирование работы внешними группами

    Работы в Зале и работы, которые будут влиять на Зал, выполняемые внешними группами, такие как обследование и выравнивание, заводское обслуживание, кондиционирование воздуха и т. Д., Должны быть запланированы таким образом, чтобы они не подвергали опасности персонал или оборудование и не мешали монтажным работам. Координатор работы в зале – это единое контактное лицо для любой работы внешних групп. Чтобы эффективно планировать эту работу, руководитель зала и координатор работы зала согласовывают график задач.Работа координатора работ в зале состоит в том, чтобы координировать действия в зале, чтобы работа могла проходить гладко и безопасно, и гарантировать, что несколько видов деятельности не мешают друг другу.

    Группам научного сотрудничества, не относящимся к JLab (например, университетам или другим лабораториям), назначается контактное лицо для сотрудников Холла. В таких случаях Координатор работ и соответствующий персонал Зала будут встречаться по мере необходимости, чтобы спланировать запланированные работы и разработать соответствующие документы по контролю за работой, образовательные или другие меры безопасности (например, сопровождение), которые могут потребоваться.

    4.4 Запрос на сотрудничество для лабораторных ресурсов

    Руководитель зала должен утверждать запросы от User Collaborations на услуги, предоставляемые JLab. Для некоторых действий потребуется документация, например, OSP или список задач.

    A приложение A

    Требования к планированию работы физического отдела

    Ниже приведены требования физического отдела, связанные с планированием работы, контролем и авторизацией рабочих проектов и тестовых установок в рабочих зонах отделения лаборатории.

    Для испытаний и ввода в эксплуатацию экспериментального оборудования последствия / стоимость указанного оборудования должны быть тщательно рассмотрены при проведении анализа рисков.

    • Любая небольшая установка или задача общей продолжительностью менее двух недель требует неформального анализа рисков задачи. Неформальный означает, что мы можем сделать это без официальной документации. Если такой неформальный анализ опасностей задачи приводит к (предварительно смягченному) коду риска менее 2, как определено таблицей присвоения кодов риска в главе 3210, приложение T3 к руководству ESH & Q, это может быть профессиональным навыком и никакой дополнительной документации необходим.Таблицу присвоения кодов риска можно найти по адресу https://www.jlab.org/ehs/ehsmanual/3210T3.htm
    • Если неформальный анализ рисков задачи из таблицы присвоения кодов рисков дает код риска 2, требуется как минимум список задач JLab (halist, hblist, hclist, hdlist, pslist), и следует рассмотреть возможность письменного контроля работы документ (OSP, LOSP). Списки задач можно найти по адресу https://www.jlab.org/about/list-sites
    • Независимо от кода риска для любой установки, теста или задачи, общая продолжительность которых превышает две недели, требуется соответствующий список задач JLab (halist, hblist, hclist, hdlist, pslist).Бумажная копия документации должна быть вывешена на рабочем месте. Еще раз, в зависимости от оборудования и обстоятельств, следует учитывать письменный документ контроля работ (OSP, LOSP).
    • Любая задача, имеющая код риска 3 или больше , требует письменного документа контроля работы, независимо от длины задачи. См. Пункт 4 ниже. Бумажная копия контрольной документации должна быть вывешена на рабочем месте.
    • Любая экспериментальная система , собираемая, тестируемая или устанавливаемая в лаборатории Джефферсона, которая должна стать базовым или основным оборудованием в экспериментальном зале, потребует OSP перед первоначальной настройкой и тестированием независимо от кода риска.Этот OSP будет включать всю соответствующую информацию об опасностях, установке, техническом обслуживании и эксплуатации оборудования, чтобы ее можно было легко перенести в руководство по эксплуатации экспериментального зала.
    • Любые электромонтажные работы на оборудовании, которое находится под напряжением более 50 В переменного тока или 60 В постоянного тока (класс 2 или 3, щелкните здесь, чтобы перейти к таблице), которое выполняется выше Режима 1 (то есть открытого и находящегося под напряжением), требуется наличие Контрольного списка электрических работ. Этот контрольный список должен быть подписан лицом, выполняющим работу, и другим электриком, имеющим квалификацию на этой части оборудования, предпочтительно супервайзером.Контрольные списки должны быть записаны либо в списке задач, либо в электронном журнале. Контрольный список для электромонтажных работ можно найти здесь.
    • Дополнительная полезная информация и шаги для рассмотрения:
      • Просмотрите приложение к руководству JLab ES&H, Глава 3210 T1. В руководстве представлены ожидания и способы реализации Integrated. Система управления безопасностью в планировании и выполнении работ. https://www.jlab.org/ehs/ehsmanual/3210T1.htm
      • Выявление опасностей на работе и понимание их рисков является важной частью рабочего процесса Jefferson Lab.Для неформального определения кода риска, связанного с вашей работой, см. http://www.jlab.org/ehs/ehsmanual/3210T3.htm .
      • Если вы не уверены, заполните письменный рабочий лист анализа рисков (THA) для планируемой работы: https://www. jlab.org/ehs/ehsmanual/3210T1.htm и ссылки на него.
      • Рассмотрите возможность пересмотра блок-схемы планирования, контроля и авторизации работ: https://www.jlab.org/listsites/WPCFlowChart.pdf (Приложение 3210 T1, раздел 1) – Определение объема работ – Анализ опасностей – Разработка и Внедрение средств контроля опасностей – Выполнение работы в рамках средств контроля – Обратная связь и постоянное улучшение.
      • Если вы сомневаетесь в том, требуется ли документация по настройке рабочего теста или у вас есть связанные вопросы, пожалуйста, обращайтесь к представителю ES&H физического отдела (Берт Манцлак) или к сотруднику отдела безопасности (Эд Фолтс).

    A приложение B

    Полезные ссылки: https://www.jlab.org/physics/workdocs

    .

    Оставить комментарий