Механическая работа измеряется чем: Физика (7 класс)/Работа и мощность. Энергия — Викиверситет – Механическая работа ℹ️ определение, обозначение и единицы измерения, основные формулы, примеры расчета работы силы трения, мощности, полезной и затраченной, положительной и отрицательной работ

Механическая работа | Фізика — легко!

Механическая работа – это скалярная физическая величина, которая характеризует изменение положения тела под действием силы и равна произведению модуля силы на модуль перемещения (путь).

A = Fs

За единицу измерения работы в СИ принят 1 джоуль.

[А] = 1Н×1м = 1 Дж

Анализ формулы механической работы:

1. Работа силы положительная
А > 0, если направление силы и направление перемещения совпадают;

раб1

Пример: кот падает с крыши. Направление движение кота совпадает с направлением действия силы тяжести. Значит, работа силы тяжести положительная.

работа1

2. Работа силы отрицательна
А < 0, если направление силы и направление перемещения направлены в противоположные стороны;

раб2

Пример: кота подбросили вверх. Направление движение кота противоположно направлению действия силы тяжести. Значит, работа силы тяжести отрицательная.

работа2

3. Работа силы равна нулю
А = 0, если
1. под действием силы тело не перемещается, т.е когда s = 0
2. величина силы равна нулю, т.е. F = 0
3. угол между направлениями перемещения и силой равен 90°.

раб3

Пример: кот просто идёт по дорожке. Направление движения кота перпендикулярно направлению действия силы тяжести. Значит, работа силы тяжести равна нулю.

работа3

Геометрический смысл механической работы

Если построить график зависимости значения силы от перемещения (пути), пройдённого телом, то этот график будет представлять собой отрезок прямой, параллельной оси перемещения (пути).

работа4

Из рисунка видно, что заштрихованная область под графиком представляет собой прямоугольник со сторонами F и s. Площадь данного прямоугольника равна F • s.
Геометрический смысл механической работы заключается в том, что работа силы численно равна площади фигуры под графиком зависимости силы от перемещения тела.

 

 

Вопрос 9

      Механическая работа и мощность. Единицы измерения работы и мощности.

Краткий ответ

   Механическая работа – это скалярная величина, равная произведению модуля силы, действующей на тело, на модуль перемещения и на косинус угла между вектором силы  и вектором перемещения (или скорости).

   A = Fs cos α

   Обозначения:

A — Механическая работа

F — Сила, действующая на тело

S — Перемещение, которое тело совершает под действием силы

a — Угол между направлением действия силы и вектором перемещения

   Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительна (0° ≤ α < 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.

   В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).

   [1 Дж=1 Н·м]

   Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью.

   Мощность N – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:

N=A/t

   В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт)

   Внесистемная единица мощности 1 л.с.=735 Вт

Развернутый ответ

   Энергетические характеристики движения вводятся на основе понятия механической работы или работы силы.

   Если на тело действует сила и тело под действием этой силы перемещается, то говорят, что сила совершает работу.

   Механическая работа – это скалярная величина, равная произведению модуля силы, действующей на тело, на модуль перемещения и на косинус угла между вектором силы  и вектором перемещения (или скорости).

A = Fs cos α

   Обозначения:

A — Механическая работа

F — Сила, действующая на тело

S — Перемещение, которое тело совершает под действием силы

a — Угол между направлением действия силы и вектором перемещения

   В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж). Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении действия силы.

   [1 Дж=1 Н·м]

   Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительна (0° ≤ α < 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.

   1) Если направление силы совпадает с направлением движения тела, т.е.α = 0, cos α = 1  то

A=F·S

   2) Если сила направлена перпендикулярно к направлению движения тела, т.е. α = 90º, cos α = 0  то

A = 0

   Следовательно, если тело перемещается в направлении, перпендикулярном к направлению действия силы, то сила не производит работы.

   3) Если угол между направлением силы и направлением движения тупой, т.е. α > 90º, cos α < 0  то

A=-F·S·cosa

4) Если перемещение происходит в сторону, противоположную направлению вектора силы, т.е. α = 180 º, cos α = -1  то

A=-F·S

   Например, работа силы сопротивления отрицательна.

   Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(

x)

   Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью.

   Мощность N – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:

N=A/t

   В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время 1 с.

   Внесистемная единица мощности 1 л.с.=735 Вт

Связь между мощностью и скоростью при равномерном движении:

   N=A/t  так как   A=FScosα      тогда   N=(FScosα)/t, но S/t = v   следовательно

   N=Fvcos α 

   В технике используются единицы работы и мощности:

   1 Вт·с = 1 Дж;     1Вт·ч = 3,6·103 Дж;      1кВт·ч = 3,6·106 Дж

Механическая работа | Фізика — легко!

Механическая работа – это скалярная физическая величина, которая характеризует изменение положения тела под действием силы и равна произведению модуля силы на модуль перемещения (путь).

A = Fs

За единицу измерения работы в СИ принят 1 джоуль.

[А] = 1Н×1м = 1 Дж

Анализ формулы механической работы:

1. Работа силы положительная
А > 0, если направление силы и направление перемещения совпадают;

раб1

Пример: кот падает с крыши. Направление движение кота совпадает с направлением действия силы тяжести. Значит, работа силы тяжести положительная.

работа1

2. Работа силы отрицательна
А < 0, если направление силы и направление перемещения направлены в противоположные стороны;

раб2

Пример: кота подбросили вверх. Направление движение кота противоположно направлению действия силы тяжести. Значит, работа силы тяжести отрицательная.

работа2

3. Работа силы равна нулю
А = 0, если
1. под действием силы тело не перемещается, т.е когда s = 0
2. величина силы равна нулю, т.е. F = 0
3. угол между направлениями перемещения и силой

равен 90°.

раб3

Пример: кот просто идёт по дорожке. Направление движения кота перпендикулярно направлению действия силы тяжести. Значит, работа силы тяжести равна нулю.

работа3

Геометрический смысл механической работы

Если построить график зависимости значения силы от перемещения (пути), пройдённого телом, то этот график будет представлять собой отрезок прямой, параллельной оси перемещения (пути).

работа4

Из рисунка видно, что заштрихованная область под графиком представляет собой прямоугольник со сторонами F и s. Площадь данного прямоугольника равна F • s.

Геометрический смысл механической работы заключается в том, что работа силы численно равна площади фигуры под графиком зависимости силы от перемещения тела.

 

 

Механическая работа. Мощность

В данной теме речь пойдёт о механической работе и мощности.

Механическая работа — это скалярная физическая величина, которая характеризует процесс перемещения тела под действием силы. Под действием постоянной силы тело двигается прямолинейно и совершает перемещение в направлении действия силы, то сила совершает работу, равную произведению модуля этой силы и модуля перемещения.

Из определения следует единица измерения работы в метрической системе единиц

Эта единица названа в честь английского ученого Джеймса Прескотта Джоуля, впервые экспериментально обосновавшего эквивалентность работы и теплоты.

Это самый простой случай, когда перемещение тела и сила, действующая на него, совпадают по направлению.

Теперь рассмотрим, как вычисляется работа, когда направление действия силы не совпадает с направлением перемещения тела. Для этого рассмотрим следующий опыт. Через блок перекинута нить на которой висит брусок некоторой массы. На брусок действуют две силы — сила тяжести и сила натяжения нити.

Если равномерно тянуть за нить, то тело будет равномерно двигаться, и, следовательно, результирующая сила, действующая на тело, будет равна нулю.

Значит, при некотором перемещении тела работа результирующей силы тоже будет равна нулю.

Однако сила натяжения нити совершает работу.

Поскольку при равномерном движении сила натяжения нити по модулю равна силе тяжести тела, то можно предположить, что сила тяжести совершает такую же работу по величине, но отрицательную.

Отсюда можно сделать вывод: работа силы может быть положительной, отрицательной или равной нулю.

Заметим, что сила тяжести по направлению противоположна перемещению тела. Это обстоятельство и другие соображения позволяют предложить общую формулу для работы постоянной силы при равномерном прямолинейном движении. Если вектор силы и перемещения составляют между собой угол a, то работа этой силы равна произведению модуля силы на модуль перемещения и на косинус угла между ними.

Это и есть общее выражение для работы постоянной силы.

Из этой формулы видно, что в случае, когда угол между направлением вектора силы и вектора перемещения острый, то косинус этого угла будет больше нуля и, следовательно, больше нуля будет работа силы.

Если вектор силы и вектор перемещения составляют между собой тупой угол, то значение косинуса этого угла меньше нуля. Значит и работа этой силы будет отрицательна.

И, наконец, если вектор силы перпендикулярен вектору перемещения, то работа не совершается (вернее, работа этой силы равна нулю).

Если к движущемуся телу приложено несколько сил, то каждая из них совершает работу, а общая работа равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами.

Работу, совершенную силой, можно найти и графически. Так, если действие силы на тело не меняется с течением времени и совпадает по направлению с перемещением, то работа этой силы численно равна площади заштрихованного прямоугольника.

Если же сила изменяется в процессе движения, то работа этой силы тоже будет численно равна площади под кривой. В частности, на рисунке представлен график силы, которая линейно уменьшается с пройденным расстоянием до нуля. Очевидно, что работа этой силы на пройденном пути, численно равна площади треугольника.

Ранее говорилось, что основными силами в механике являются гравитационные силы (в частности сила тяжести), силы упругости и силы трения.

Проанализируем более подробно работы, совершаемые каждой из этих сил. Начнем с работы силы тяжести. Будем ее рассматривать считая, что тело находится на небольших расстояниях от поверхности Земли. В этом случае сила тяжести будет постоянной по модулю равной

Пусть тело массой m падает с некоторой высоты h1 до высоты h2. Тогда модуль перемещения тела равен разности этих высот

Так как направления перемещения и силы совпадают, то работа силы тяжести положительна и равна произведению модуля силы тяжести и разности высот.

Следует помнить, что высоты, на которых находится тело, можно отсчитывать от любого уровня. Это может быть уровень поверхности Земли, пола или поверхности стола. Высоту выбранного уровня принимают равной нулю. Поэтому этот уровень называют нулевым. Так, если тело падает с высоты h до нулевого уровня, то работа силы тяжести равна

Теперь выясним, какую работу совершает сила тяжести, если тело движется не по вертикали. Для этого рассмотрим движение тела по наклонной плоскости.

Пусть тело некоторой массы m совершило перемещение, равное по модулю длине наклонной плоскости. Работа силы тяжести в этом случае равна

Из рисунка видно, что

Поэтому работа силы тяжести в этом случае также равна

Таким образом, получили для работы силы тяжести такое же выражение, как и в случае движения тела по вертикали. Отсюда следует главный вывод о том, что работа силы тяжести не зависит от того, по какой траектории движется тело и всегда равна произведению модуля силы тяжести на разность высот в начальном и конечном положениях тела.

Тогда очевидно, что если тело движется по замкнутой траектории, где начальное и конечное положения тела совпадают, то работа силы тяжести равна нулю. Напомним, что такие силы, работа которых не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положениями тела в пространстве, называются потенциальными или консервативными. Следовательно, сила тяжести — это консервативная сила.

Теперь проанализируем работу, совершаемую силой упругости. Сила упругости — это сила, возникающая при деформации тела внешними воздействиями.

Рассмотрим систему, состоящую из пружины и тела некоторой массы, лежащего на достаточно гладкой горизонтальной поверхности. Левый конец пружины прикреплен к стене, а правый — к телу. Направим ось икс так, как показано на рисунке.

Если тело сместить на некоторое расстояние от положения равновесия, то пружина будет действовать на него с силой упругости, направленной вправо. Модуль проекции этой силы на ось Ox будет определяться на основании закона Гука.

Теперь отпустим тело. Тогда под действием силы упругости пружины тело будет смещаться вправо.

При этом сила упругости будет совершать работу. Предположим, что тело переместилось так, что расстояние от положения равновесия стало х2. Очевидно, что тогда модуль перемещения тела равен разности между начальной и конечной координатой тела.

Для нахождения работы, совершенной пружиной по перемещению тела, необходимо учесть, что сила упругости меняется, так как ее величина зависит от удлинения пружины. Воспользуемся графиком зависимости модуля силы упругости от удлинения пружины.

Известно, что работа силы численно равна площади под графиком силы. В рассматриваемом случае это площадь трапеции, основаниями которой являются силы упругости пружины в положении один и два, а высота — это перемещение тела.

Из полученной формулы следует, что работа силы упругости пружины зависит только от координат начального и конечного положений. Из рисунка видно, что х1 и х2 — это и удлинение пружины, и координаты ее конца в выбранной системе координат. Следовательно, работа силы упругости не зависит от формы траектории. А если траектория замкнута, то работа равна нулю. Таким образом, сила упругости является потенциальной силой.

И проанализируем работу, совершаемую силой трения. Рассмотрим тело, находящееся на некоторой поверхности (например, брусок на поверхности стола).

Если толкнуть брусок, то он придет в движение, однако, через некоторое время, остановится. В процессе движения бруска на него действуют: сила тяжести, сила нормальной реакции опоры и сила трения скольжения. Под действием этих трех сил и движется брусок. Поскольку сила тяжести компенсируется силой нормальной реакции стола, то равнодействующая сила равна действующей на брусок силе трения. А так как сила трения направлена противоположна перемещению, то работа этой силы будет отрицательной (так как косинус ста восьмидесяти градусов равен минус единице).

Из формулы следует, что работа силы трения зависит от модуля перемещения тела. И даже если тело вернется в исходную точку, то работа силы трения не будет равна нулю. Такие силы, работа которых зависит от формы траектории движения тела и на замкнутой траектории отличны от нуля, называются непотенциальными или диссипативными (от латинского — рассеяние).

Однако не надо думать, что работа сил трения всегда отрицательна. Ведь именно благодаря силе трения покоя человек и различные машины движутся по Земле. Действительно, при ходьбе человек действует на поверхность Земли с некоторой силой F1 (кроме силы нормальной реакции), а по третьему закону Ньютона Земля действует на ногу человека с силой трения покоя, равной по модулю силе воздействия человека, но противоположно направленной. Благодаря этой силе человек движется. Сила трения покоя направлена также, как и скорость человека, и, следовательно, работа этой силы положительна.

Таки образом, были рассмотрены работы основных трех сил, с которыми чаще всего мы сталкиваемся в механике. Однако, одна и та же работа в разных случаях может быть выполнена за различные промежутки времени, то есть она может совершаться неодинаково быстро. Очевидно, что чем меньшее времени требуется для выполнения данной работы, тем эффективнее работает машина, механизм и прочее.

Величина, характеризующая быстроту совершения работы, и равная отношению работы, совершаемой силой, к промежутку времени, в течение которого она совершается, называется мощностью.

Исходя из определения видим, что единицей измерения мощности является

Эта единица получила название Ватт, в честь английского ученого Джеймса Уатта — изобретателя универсального парового двигателя.

При движении любого тела на него в общем случае действует несколько сил, каждая из которых совершает работу и, следовательно, для каждой силы можно вычислить мощность. Так, если тело движется прямолинейно и на него действует постоянная сила, то она совершает работу, равную

Тогда мощность силы равна отношению работы этой силы к промежутку времени.

Мощность силы также равна произведению модуля силы на модуль скорости и на косинус угла между направлениями вектора силы и вектора скорости.

По записанной формуле можно рассчитывать и среднюю, и мгновенную мощности, подставляя значение средней или мгновенной скорости.

Из полученной формулы следует, что при заданной мощности мотора сила тяги тем меньше, чем больше скорость движения. Вот почему водители автомобилей при подъеме в гору, когда нужна наибольшая сила тяги, переключают двигатель на пониженную передачу.

И так, любой двигатель или механическое устройство предназначены для выполнения определенной механической работы. Эта работа называется полезной работой. Для двигателя автомобиля — это работа по его перемещению, для токарного станка — работа по вытачиванию детали.

Однако в любой машине, в любом двигателе полезная работа всегда меньше той энергии, которая затрачивается для приведения их в действие, потому что всегда существуют силы трения, работа которых приводит к нагреванию каких-либо частей устройства. А нагревание нельзя считать полезным результатом действия машины. Поэтому каждое устройство характеризуется особой величиной, которая показывает, насколько эффективно используется подводимая к нему энергия. Эта величина называется коэффициентом полезного действия и обычно обозначается греческой буквой h.

И так, коэффициентом полезного действия называется отношение полезной работы, совершенной машиной за некоторый промежуток времени, ко всей затраченной работе (или подведенной энергии) за тот же промежуток времени.

Коэффициент полезного действия обычно выражается в процентах. Поскольку и полезную, и затраченную работы можно представить, как произведение мощности на промежуток времени в течение которого работала машина, то

Основные выводы:

Рассмотрели важную физическую величины – работу. Рассмотрели работы наиболее часто встречающихся сил — силы тяжести, упругости и силы трения. Повторили понятие мощности, а также вспомнили, что называют коэффициентом полезного действия механизма.

Что такое механическая работа? Какой буквой обозначается? В каких одиницах вымеряется?

Привет! Механическая работа. Мощность Механическая работа Если действующая на тело сила F вызывает его перемещение s, то действие этой силы характеризуется величиной, называемой механической работой (или, сокращенно, просто работой) . Механической работой А называют скалярную величину, равную произведению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении действия этой силы, т. е. А=Fs. (3.9) рисунок 30 В случае, описываемом формулой (3.9), направление перемещения тела совпадает с направлением силы. Однако чаще встречаются случаи, когда сила и перемещение составляют между собой угол, не равный нулю или p. (рис. 30) Разложим силу F на две взаимно перпендикулярные составляющие F1 и F2 (F=F1+F2). Поскольку механическая работа — величина скалярная, то работа силы F равна алгебраической сумме работ сил F1 и F2, т. е. А=А1+А2. Под действием силы F2 тело перемещения не совершает, так как F2^s. Поэтому A2=0. Следовательно, работа А=А1=F1s. Из рисунка видно, что F1=Fcosa. Поэтому А=Fsсоsa. (3.10) Таким образом, в общем случае механическая работа равна произведению модуля силы и модуля перемещения на косинус угла между направлениями силы и перемещения. Работа силы, направленной вдоль перемещения тела, положительна, а силы, направленной против перемещения тела, — отрицательна. По формулам (3.9) и (3.10) вычисляют работу постоянной силы. Единицу механической работы устанавливают из формулы (3.9). В СИ за единицу работы принята работа силы 1 Н при перемещении точки ее приложения на 1 м. Эта единица имеет наименование джоуль (Дж) : 1 Дж = 1Н·1м. <a rel=»nofollow» href=»http://www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/soh/sohran17.html» target=»_blank»>http://www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/soh/sohran17.html</a> Удачи!

Механическая работа — это физическая величина, являющаяся количественной характеристикой действия силы F на процесс &#947;(t), зависящая от численной величины, направления силы и от перемещения точки её приложения [1].

Механическая работа — работа какой-нибудь силы (силы тяжести, упругости, трения и т. д) над телом, в результате действия которой тело перемещается. А=F*S А — механическая работа F — сила S — пройденный путь [A]=Дж

Конспект урока по физике на тему: «Механическая работа» 7 класс

Конспект урока по  физике 7 класс Коптевой Надежды Николаевны,

СГСПУ

Тема  урока: механическая работа

Цели урока:

Образовательная:

  • формирование понятия «механическая работа»;

  • измерение механической работы при перемещении бруска;

  • применение понятия «механическая работа» при решении задач.

Развивающая:

  • развитие умения формулировать и обосновывать гипотезу;

  • развитие умения выделять главное;

  • развитие умения анализировать и делать выводы.

Воспитывающая:

Оборудование: интерактивная доска, мультимедийная презентация, бруски, динамометры, линейки. 

Механическая работа

Запишите в рабочих листах тему урока «Механическая работа»

Как вы думаете, к каким явлениям относится изменение положения тела бруска?

К механическим

Постановка темы

У вас на столах лежат бруски. Перетащите их в другое место. А теперь объясните с точки зрения физики ваши действия

Поменяли место положения, изменили координату, приложили силу, совершили работу

Формулирование цели урока. Выявление «не знания».

Т.е. совершили работу.

А сможете ли вы экспериментально измерить работу, которую вы совершили?

Нет, т.к. понятие «работа», еще не изучено

И тогда цель урока?

Разобраться с понятием «механическая работа»

Построение понятия «механическая работа»

Давайте подумаем, что такое работа?

Давайте проверим, насколько вы были правы

(вывод определения на слайде)

Давайте вспомним, какие физические величины вы уже умеете измерять? И какими приборами?

Массу на весах, Длину линейкой, объем мензуркой, температуру термометром и т.д.

А какой способ вами назван?

Прямой способ измерения физических величин

А каким способом вы измеряли плотность вещества, скорость тела?

Т.е. косвенным способом

Массу измеряли на весах, объем мензуркой, а плотность рассчитывали по формуле ρ=m/v

Скорость тела: Скорость = путь/время

Формулировка гипотезы

А теперь нам предстоит найти способ измерения для работы

Как вы думаете, от чего зависит величина выполненной работы?

Из вашего жизненного опыта приведите примеры тел, которые совершают работу?

На стройке поднимают груз и т.д.

А что для этого нужно?

Нужно приложить силу, чтобы переместить

Следовательно, речь идет о силе и перемещении.

Проверка гипотезы

Попробуйте установить зависимость между А, F и S

Прямая зависимость. Чем больше F и S, тем больше А.

Теоретическое обоснование гипотезы

Возьмите брусок и попробуйте перетащить по другим поверхностям (наждачная бумага, дерево, шелк…). А теперь перетаскивая, меняйте расстояние

Действительно, труднее выполнить работу, если нужно прикладывать большую силу и перетаскивать на большее расстояние

Вы экспериментально подтвердили гипотезу

Связь работы с силой и перемещением

Вы сами назвали физические величины, от которых зависит работа. И действительно механическую работу рассчитывают по формуле А = F*S Данная формула является теоретическим обоснованием

Физическую величину, равную произведению силы на пройденный телом путь называют механической работой

Выполнение эксперимента

И как тогда экспериментально измерить работу, по перетаскиванию бруска?

Нужно измерить силу и перемещение

Хорошо и какие приборы нам нужны?

Динамометр и линейка

Теперь выполните эксперимент и измерьте механическую работу

Выполнение эксперимента

Какие значения у вас получились?

10 0,1 2 20 0,2 и др.

Единицы измерения работы

В чем же вы измерили работу?

Н*м Н*см

Однажды физики хотели поручить одному Джоулю  кое-какую общественную работу. «Да за кого вы меня принимаете?» – закричал возмущенный Джоуль. Что ответили физики? ОТВЕТ: «В данном случае, – сказали физики хором, – мы принимаем тебя за единицу работы».
Уловили к чему этот шуточный пример. В каких единицах измеряется работа?

В Джоулях

В СИ сила измеряется в Н, а путь в м.в физики произведение Н м назвали в честь ученого Джоуля. А как вы думаете 1 Дж. Это большая или малая работа?

Нужно приложить силу в 1 Н (груз массой 100 г.) и груз переместить на 1 метр

Выявление способа измерения работы

Был ли у вас перевод единиц? тогда пересчитайте и скажите, какую работу вы совершили? Если вы правильно выполнили расчеты, то измерьте работу, перемещая брусок по разным поверхностям и на различные расстояния

Перерасчет и ответы

Ваши расчеты подтверждают прямую зависимость А от F и s.

Вы получили способ измерения работы

Силу измерили динамометром, перемещение линейкой. А работу рассчитали по формуле

А = F*S

Это косвенный способ измерения физической величины

Определение знака работы

Назовите силу, которая совершала работу? (если вы тянули)

Тяги

Какие силы вы еще знаете?

Тяжести, упругости, трения

Действительно работу может совершить любая сила

Чем отличается работа силы тяжести, в случае движения тела вверх, вниз? Обратите внимание на направление силы и перемещения.

В физике говорят, что в одном случае совершается положительная работа, а в другом отрицательная.

Попробуйте выяснить, пользуясь рисунком.

hello_html_25cb7250.jpg

Сила тяжести направлена вниз, перемещение или совпадает по направлению либо противоположно.

A= F*s

если перемещение совпадает с направлением действия силы F, то сила совершает положительную работу.

A= —F*s

если направление перемещения противоположно направлению силы, то данная сила совершает отрицательную работу.

Примеры работ: силы трения, упругости

Выяснение условия, когда работа не совершается

Ребята, а давайте измерим нашу умственную работу. Обратимся к формуле

Нет ни силы, ни перемещения. 0

И действительно, с точки зрения механики 0

Анализ формулы

Приведем примеры, когда работа телом не совершается

Надавили на стол, игра на рояле, движение по инерции…

Практическая значимость

Видеосюжет

Ребята, вам будет предложен видеосюжет. После просмотра, вам необходимо дать оценку с точки зрения работы всем участникам

Анализ сюжета

Обратная связь

Мы чтобы проверить, как усвоен материал примем участие в программе «Своя игра»

Напишите формулу для расчета механической работы?

А = F*S

Назовите способ измерения механической работы

Силу измерили динамометром, перемещение линейкой. А работу рассчитали по формуле

А = F*S

Это косвенный способ измерения физической величины

Дополните предложение «Механическая работа совершается только тогда….»

Когда на тело действует сила и оно движется под действием этой силы.

В каком случае  сила совершает отрицательную работу?

Если направление силы, действующей на тело, противоположно направлению движения тела

Выставление оценок

Вычислите работу, которая совершается при перемещении тела на 4 м под действием силы 12 Н

Оцените себя по критериям

48 Дж

Подведение итогов

Воспользуемся планом обобщенного характера. Что мы должны знать о физической величине? Пользуясь планом обобщенного характера, расскажите о работе, как о физической величине

1.Наименование величины и её условное обозначение.

2.Характеризуемый объект (явление, свойство, процесс, физическая величина).

3.Определение.

4.Формула, связывающая данную величину с другими.

5.Единица величины в СИ и её обозначение.

6.Способ измерение величины

Какую цель мы ставили в начале урока?

Достигли мы этой цели? Построили понятие «механическая работа»?

Узнали формулу для расчета работы, связь работы с другими физическими величинами. единицы измерения, как определить знак работы, когда работа не совершается, способ измерения т. е. построили понятие «механическая работа»

Домашнее задание

Оцените работу, которую вы совершаете при подъеме на второй этаж школы или дома

Список использованной литературы

  1. Трусов А.А.  Механическая работа. [Электронный ресурс]. URL: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/11/30/mekhanicheskaya-rabota (дата обращения 03.03.2016)

  2. Масалова Н.В. Конспект урока физики в 7 классе на тему «Работа и мощность».[Электронный ресурс]. URL: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/11/30/mekhanicheskaya-rabota (04.03.2016)

Презентация к уроку по физике (7 класс) на тему: Механическая работа

Построение понятия «механическая работа»

Формулировка гипотезы

Проверка гипотезы

Теоретическое обоснование гипотезы

Связь работы с силой и перемещением

Выполнение эксперимента

Единицы измерения  работы

Выявление способа измерения работы

Определение знака работы

Выяснение условия, когда работа не совершается

Оказывается для измерения механической работы нет прибора, которым можно его измерить. Как в этом случае поступают ученые? Расчитывают по формуле. Видимо нам нужно будет измерить другие физические величины, а работу рассчитать по формуле.

Из вашего жизненного опыта приведите примеры тел, которые совершают работу?

А что для этого нужно? Нужно приложить силу, чтобы переместить

Следовательно, речь идет о силе и перемещении.

Попробуйте установить зависимость между   А    F  и S.

Ваши предложения. это и будет нашей рабочей гепотизой.

Возьмите брусок и попробуйте перетащить по другим поверхностям (наждачная бумага, дерево, шелк…). А теперь перетаскивая, меняйте расстояние. Действительно, труднее выполнить работу, если нужно прикладывать большую силу и перетаскивать на большее расстояние.

Вы экспериментально подтвердили гипотезу.

И действительно механическую работу  рассчитывают по формуле   А = FS Данная формула является теоретическим обоснованием.

Физическую величину, равную произведению силы на пройденный телом путь называют  механической работой.

И как тогда экспериментально измерить работу, по перетаскиванию бруска?

Выработаем алгоритм.

Хорошо и какие приборы нам нужны?

Теперь выполните эксперимент и измерьте механическую работу.

Какие значения у вас получились?

В чем же работу вы измерили?

В СИ сила измеряется в Н, а путь в м.в физики произведение Н м назвали в честь ученого Джоуля. А как вы думаете 1 Дж. Это большая или малая работа? Нужно приложить силу в 1 Н (груз массой 100 г.) и груз переместить на 1 метр.

Был ли у вас перевод единиц? тогда пересчитайте и скажите, какую работу вы совершили? Если вы правильно выполнили расчеты, то измерьте работу, перемещая брусок по разным поверхностям и на различные расстояния.

Ваши расчеты подтверждают прямую зависимость А  от  F   и s.

Вы получили способ измерения работы.

Силу измерили динамометром, перемещение линейкой. А работу рассчитали по формуле

А = FS

Это косвенный способ измерения физической величины.

Чем отличается работа силы тяжести, в случае движения тела вверх, вниз? Обратите внимание на направление силы и перемещения. Сила тяжести направлена вниз, перемещение или совпадает по направлению либо противоположно.

В физике говорят, что в одном случае совершается положительная работа, а в другом отрицательная.

Попробуйте выяснить, пользуясь рисунком.

 

A= F*s

если перемещение совпадает с направлением действия силы F, то сила совершает положительную работу.

 A= -F*s

если направление перемещения противоположно направлению силы, то данная сила совершает отрицательную работу.

Приведем примеры, когда работа телом не совершается.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *