Praca, moc, energia.
Praca
-stałej siły F wyraża się iloczynem skalarnym siły F i wektora przesunięcia s. Praca jest wielkością skalarną.
Z podanego wzoru wynika, że praca może przyjmować wartości dodatnie jak i ujemne oraz być równa zeru pomimo działania siły. Praca jest dodatnia, gdy kąt pomiędzy wektorem siły i przesunięcia jest mniejszy od 90stopni, gdy jest większy to praca przyjmuje wartość ujemną. Dla kąta równego 90 stopni - kierunek siły jest prostopadły do kierunku przesunięcia- wynosi zero. Na przykład praca wykonana przez siłę ciężkości jest dodatnia przy spadku ciała, ujemna podczas podnoszenia ciała do góry, równa zeru przy przesuwaniu ciała po torze poziomym.
Dżul
- symbol(J), to jednostka pracy. Jeden dżul to praca wykonana przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu ciała o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły. Co zapisujemy 1J=1NmJak odczytać wartość pracy z wykresu F(s)?
Wielkość pola pod wykresem działającej na ciało siły F podczas przemieszczenia s jest wartością wykonanej pracya) gdy siła jest stała
b) gdy wartość siły wzrasta proporcjonalnie do przesunięcia
c) gdy wartość siły jest zmienna podczas przesunięcia
Niezależnie od przypadku należy policzyć wartość pola pod wykresem F(s)
Siły zachowawcze
- jeżeli praca danej siły nie zależy od drogi, ale tylko od położenia punktu początkowego i końcowego przesuwanego ciała, to siła ta jest siłą zachowawczą. Pracę wykonana przez siły zachowawcze można odzyskać stosunek przeciwieństwie do pracy wykonanej przez siły niezachowawcze. Na przykład praca siły tarcia ulega rozproszeniu- pod wpływem tarcia wydziela się ciepło, które jest tracone bezpowrotnie.Moc
- stosunek wartości pracy do czasu, w którym została wykonana nazywamy. Wielkość ta służy do porównywania układów pod względem szybkości wykonywania pracy.
1 Wat (1W)
- jest to moc urządzenia, które w ciągu 1 sekundy wykonuje prace 1 dżula.
1 koń mechaniczny (1KM)
- jest to moc urządzenia, które w ciągu 1 sekundy podnosi ciało o masie 75kg na wysokość 1 metra. 1KM=736WEnergia
to wielkość fizyczna, informująca o zdolności ciała (układu) do wykonania pracy. Jednostką energii jest dżul (J).Energia potencjalna
ciała (układu) to energia, która zależy od jego położenia w stosunku do innych ciał (układów). Ulega ona zmianie, gdy zmienia się położenie ciała (układu) względem obranego punktu odniesienia.Przykład: ciało znajdujące się na pewnej wysokości h ma energię potencjalną ciężkości opisaną zależnością
Energia potencjalna sprężystości
posiadają ją ciała, pomiędzy którymi występuje oddziaływanie sprężyste. Wartość energii potencjalnej sprężystości jest wprost proporcjonalne do kwadratu wydłużenia (na przykład ściśnięta lub rozciągnięta sprężyna)
Wyprowadzenie zależności na energię zgromadzoną w sprężynie (energię potencjalną sprężystości)
Energia kinetyczna
- jest to energia związana z ruchem ciała. Jej wartość jest wprost proporcjonalna do masy ciała i kwadratu jego szybkości.
