в обыденной жизни под понятием "работа" мы понимаем всё.
В физике понятие работа несколько иное. Это определенная физическая величина, а значит, ее можно измерить. В физике изучается прежде всего механическая работа.
Рассмотрим примеры механической работы.
Поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу - перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается.
Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила, действуя на тело (например, сила трения), уменьшает скорость его движения.
Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом в движение не приходит, то механической работы мы не совершаем. Можно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции), в этом случае механическая работа также не совершается.
Итак, механическая работа совершается, только когда на тело действует сила, и оно движется.
Нетрудно понять, что чем большая сила действует на тело и чем длиннее путь, который проходит тело под действием этой силы, тем большая совершается работа.
Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пройденному пути.
Поэтому, условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по этому направлению этой силы:
работа = сила × путь
или
A = Fs,
где А - работа, F - сила и s - пройденный путь.
За единицу работы принимается работа, совершаемая силой в 1Н, на пути, равном 1 м.
Единица работы - джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля. Таким образом,
1 Дж = 1Н · м.
Используется также килоджоули (кДж) .
1 кДж = 1000 Дж.
Формула А = Fs применима в том случае, когда сила F постоянна и совпадает с направлением движения тела.
Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу.
Если же движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, например, силы трения скольжения, то данная сила совершает отрицательную работу.
A = -Fs.
Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю:
A = 0.
В дальнейшем, говоря о механической работе, мы будем кратко называть ее одним словом - работа.
Пример. Вычислите работу, совершаемую при подъеме гранитной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 20 м. Плотность гранита 2500 кг/м3.
Запишем условие задачи, и решим ее.
Дано:
V = 0,5 м3
ρ = 2500 кг/м3
h = 20 м
A = Fs,
где F -сила, которую нужно приложить, чтобы равномерно поднимать плиту вверх. Эта сила по модулю равна силе тяж Fтяж, действующей на плиту, т. е. F = Fтяж. А силу тяжести можно определить по массе плиты: Fтяж = gm. Массу плиты вычислим, зная ее объем и плотность гранита: m = ρV; s = h, т. е. путь равен высоте подъема.
в обыденной жизни под понятием "работа" мы понимаем всё.
В физике понятие работа несколько иное. Это определенная физическая величина, а значит, ее можно измерить. В физике изучается прежде всего механическая работа.
Рассмотрим примеры механической работы.
Поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу - перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается.
Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила, действуя на тело (например, сила трения), уменьшает скорость его движения.
Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом в движение не приходит, то механической работы мы не совершаем. Можно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции), в этом случае механическая работа также не совершается.
Итак, механическая работа совершается, только когда на тело действует сила, и оно движется.
Нетрудно понять, что чем большая сила действует на тело и чем длиннее путь, который проходит тело под действием этой силы, тем большая совершается работа.
Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пройденному пути.
Поэтому, условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по этому направлению этой силы:
работа = сила × путь
или
A = Fs,
где А - работа, F - сила и s - пройденный путь.
За единицу работы принимается работа, совершаемая силой в 1Н, на пути, равном 1 м.
Единица работы - джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля. Таким образом,
1 Дж = 1Н · м.
Используется также килоджоули (кДж) .
1 кДж = 1000 Дж.
Формула А = Fs применима в том случае, когда сила F постоянна и совпадает с направлением движения тела.
Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу.
Если же движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, например, силы трения скольжения, то данная сила совершает отрицательную работу.
A = -Fs.
Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю:
A = 0.
В дальнейшем, говоря о механической работе, мы будем кратко называть ее одним словом - работа.
Пример. Вычислите работу, совершаемую при подъеме гранитной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 20 м. Плотность гранита 2500 кг/м3.
Запишем условие задачи, и решим ее.
Дано:
V = 0,5 м3
ρ = 2500 кг/м3
h = 20 м
A = Fs,
где F -сила, которую нужно приложить, чтобы равномерно поднимать плиту вверх. Эта сила по модулю равна силе тяж Fтяж, действующей на плиту, т. е. F = Fтяж. А силу тяжести можно определить по массе плиты: Fтяж = gm. Массу плиты вычислим, зная ее объем и плотность гранита: m = ρV; s = h, т. е. путь равен высоте подъема.
Итак, m = 2500 кг/м3 · 0,5 м3 = 1250 кг.
F = 9,8 Н/кг · 1250 кг ≈ 12 250 Н.
A = 12 250 Н · 20 м = 245 000 Дж = 245 кДж.
А - ?
ответ: А =245 кДж.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Задание 1
Дано:
c = 130 Дж/кг⋅°С
mсв (масса свинца) = 77 г = 0.077 кг
mб (масс абензина+ = 12 г = 0.012 кг
tн = 24 °С
tк = 327 °С
λ = 0,25·
Дж/кг
q = 47⋅
Дж/кг.
Найти:
ΔQ - ?
ΔQ = Qз - Qп
Qз = qmб (кол-во тепла, которое выделилось при сгорании бензина)
Qп = Q1 + Q2
Q1 = cmсвΔt (Δt - это разница температур, то бишь (tк - tн)) (кол-во энергии, которое уйдет на нагрев свинца до температуры плавления)
Q2 = λmсв (кол-во энергии, которое уйдет на плавление свинца)
ΔQ = qmб - (cmсвΔt + λmсв)
ΔQ = qmб - mсв(cΔt + λ)
Подставляем значения:
ΔQ = 47⋅
* 0.012 - 0.077*(130*(327 - 24) + 0,25·
)
Считаем:
ΔQ = 564000 - 4958.03
ΔQ = 559041.97 Дж
ΔQ = 559 кДж
ΔQ = 559 кДж
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Задание 2
Дано:
c(с) = 201 Дж/°С
c(в) = 4200 Дж/°С,
L = 2260000 Дж/кг
λ =330000 Дж/кг
Vв = 2 л
mл = 1.2 кг
tн = 0°С
tк = 14°С
tп = 100°С
Найти:
mп - ?
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5;
Q1 = λmл
Q2 = c(с)Δt (Δt - это разница температур, то бишь (tк - tн)
Q3 = cmобщΔt (mобщ - сумма масс воды и растопленного льда)
Q4 = Lmп
Q5 = cmпΔt (Δt - это разница температур 100 и 14 градусов) (tп - tк)
Подставляем:
λmл + c(с)(tк - tн) + cmобщ(tк - tн) = Lmп + cmпc(tп - tк)
λmл + c(с)(tк - tн) + cmобщ(tк - tн) = мп(L + c(tп - tк))
mобщ найдем, как сумму масс воды и льда
мобщ = мв + мл
mв=Pv
мобщ =Pv + mл
мобщ= 1000*0.002 + 1.2
мобщ = 3.2 кг
Выражаем мп:
мп = λmл + c(с)(tк - tн) + cmобщ(tк - tн) / L + c(tп - tк)
Подставляем значения:
мп = 330000*1,2 кг + 201*(14-0) + 4200*3.2*(14-0) / 2260000 + 4200*(100-14)
Высчитываем:
мп = 586974 / 2621200 = 0.224 кг = 224г
мп = 224г
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Задание 3
ответ: точка росы равна 1°С, поэтому роса не выпадет
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------Задание 4
ответ: водяной пар станет насыщенным при температуре 18°С
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИнтернетУрок, да? Не стыдно?