Praca mechaniczna, moc i sprawność, energia kinetyczna i potencjalna, zasada zachowania energii mechanicznej i maszyny proste.
16 definicjiPracę wykonuje siła, która przesuwa ciało: $W=F s$ (siła wzdłuż drogi).
Dżul: $1\,\mathrm{J}=1\,\mathrm{N}\cdot1\,\mathrm{m}$.
Gdy nie ma przesunięcia albo siła jest prostopadła do ruchu.
Moc to praca wykonana w jednostce czasu: $P=\frac{W}{t}$.
Wat: $1\,\mathrm{W}=\frac{1\,\mathrm{J}}{1\,\mathrm{s}}$.
Moc mówi, jak szybko wykonywana jest praca.
Energia to zdolność do wykonania pracy; jednostką jest dżul.
Mechaniczna, wewnętrzna (cieplna), elektryczna, chemiczna, jądrowa.
Energia przechodzi z jednej formy w inną, np. elektryczna w świetlną.
Ciało podniesione na wysokość ma energię $E_p=m g h$.
Odkształcona sprężyna lub gumka gromadzi energię sprężystości.
Energia potencjalna grawitacji rośnie z masą i wysokością.
Energia ciała w ruchu: $E_k=\frac{m v^2}{2}$.
Rośnie z masą, a z prędkością — z jej kwadratem.
Większa prędkość oznacza znacznie większą energię, np. przy zderzeniu.
Bez tarcia suma energii kinetycznej i potencjalnej pozostaje stała: $E_k+E_p=\mathrm{const}$.
Podczas spadania energia potencjalna zamienia się w kinetyczną.
Część energii mechanicznej przechodzi w energię wewnętrzną (ciepło).
Dźwignia, blok, kołowrót, równia pochyła i śruba.
Warunek równowagi: $F_1 r_1=F_2 r_2$ (iloczyny sił i ramion są równe).
Maszyny proste zmniejszają potrzebną siłę kosztem większej drogi.
$W=F s\cos\alpha$, gdzie $\alpha$ to kąt między siłą a przesunięciem.
Dla siły zgodnej z ruchem $W=F s$; prostopadłej — praca zerowa.
Praca to pole pod wykresem $F(s)$.
$P=\frac{W}{t}=F v$.
$\eta=\frac{W_{uzyt}}{W_{wloz}}\cdot100\%$.
Zawsze $\eta\lt 100\%$ — część energii przechodzi w ciepło.
$E_k=\frac{m v^2}{2}$.
Praca siły wypadkowej równa się zmianie energii kinetycznej: $W=\Delta E_k$.
Aby rozpędzić ciało, trzeba wykonać pracę.
$E_p=m g h$ względem poziomu odniesienia.
$E_s=\frac{k x^2}{2}$.
Praca nie zależy od drogi, lecz od położeń początkowego i końcowego.
Bez sił niezachowawczych $E_k+E_p=\mathrm{const}$.
Ułatwia obliczenia bez analizowania sił w każdej chwili.
Ubytek energii mechanicznej równy jest pracy sił tarcia.
Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.