na rozpatrywane ciało sztywne działa stała co do wartości, kierunku

Praca i moc
jako wielkości
fizyczne
dr inż. Romuald Kędzierski
Przypomnienie z gimnazjum
Jeżeli na ciało działa stała co do wartości, kierunku i zwrotu
siła, a ciało porusza się po linii prostej w stronę zgodną ze
zwrotem tej siły, to wartość pracy wykonanej nad tym ciałem
przez tę siłę jest:
iloczynem wartości tej siły i przebytej drogi przez ciało.
Praca jest wielkością skalarną.
Jednostką pracy jest dżul.
Moc określa ilość pracy wykonanej w ciągu jednej sekundy.
Moc jest wielkością skalarną.
Praca – ujęcie rozszerzone
Założenia wyjściowe:
- na rozpatrywane ciało sztywne działa stała co do wartości, kierunku i
zwrotu siła
- ciało przemieszcza się po linii prostej (w jedną stronę)
Wartość wykonanej pracy wyraża (w rozpatrywanej sytuacji) zależność:
Analiza możliwych przypadków
Interpretacja geometryczna wykresu:
Miarą pracy wykonanej
przez składową równoległą
siły (do kierunku ruchu)
jest pole figury ograniczone
przebiegiem tego wykresu
i osią s.
Uwaga:
gdyż:
Na podstawie takiego wykresu można obliczać również pracę sił
zmiennych (co wartości i kierunku!), jak i dla ciał nieporuszających
się po linii prostej.
Pojęcie mocy
Moc średnia:
Iloraz wykonanej pracy i czasu, w którym ta praca została wykonana.
Uwaga:
Moc jest wielkością skalarną.
Jednostką mocy jest wat.
ale:
Stąd:
Zadanie 1.
Dane są współrzędne wektora przemieszczenia ciała i wektora siły
działającej na to ciało:
Oblicz:
a. Wartość przemieszczenia ciała.
b. Wartość rozpatrywanej siły.
c. Wartość pracy wykonanej przez rozpatrywaną siłę.
d. Wartość cosinusa kąta pomiędzy obu wektorami.
Zadanie 2.
Balon o masie 50 gramów wznosi się ze stałą prędkością o wartości
0,5 m/s (pionowo do góry). Oblicz:
a. Wartość pracy wykonanej przez ciężar balonu w ciągu 10 s ruchu.
b. Wartość pracy wykonanej przez siłę wyporu powietrza w ciągu 20 s
ruchu, jeżeli siła oporu powietrza miała wartość 0,1 niutona.
Tylko dwie rzeczy
są nieskończone:
Wszechświat oraz ludzka
głupota, choć…
nie jestem pewien co
do tej pierwszej!
Albert Einstein