Механічна робота.

 

14 квітня

Класна робота

Механічна робота. 

«Фізика наскільки серйозна наука,

що гріх не скористатися нагодою

зробити її трішечки цікавішою».

Блез Паскаль

Актуалізація опорних знань.

1.     Як називається довжина траєкторії руху тіла?

2.     Які одиниці вимірювання шляху?

3.     Яка фізична величина описує взаємодію тіл?

4.     Які одиниці вимірювання сили?

5.     Якими можуть бути наслідки дії сили на тіло?

Мотивація навчальної діяльності

Роботу виконують вода і повітря, машини й механізми, будівельники і вантажники.

v А чи виконує роботу учень, який нерухомо тримає в  руках важкий портфель? програміст, який, сидячи за комп’ютером, виконує завдання? І  взагалі, що мають на увазі фізики, коли говорять про механічну роботу?

Сучасні машини можуть виконувати роботу в  тисячі разів швидше за людину.

v Яка ж характеристика машин є показником їхньої ефективності? 

v А як ви розумієте слово робота?

(робота повара, перукаря, робота мобільного телефону.)

Так в побуті під поняттям роботи ми розуміємо якусь дію, ми говоримо робота будівельника, робота перукаря, робота мобільного телефону).

Навіть існує давньогрецький міф про Атланті, який в покарання повинен був виконувати дуже важку роботу, тримати Землю, ну ось в фізики поняття робота відрізняється і з точки зору фізики Атланти які тримають Землю роботу не здійснюють. Чому? Ви дізнаєтеся з цього уроку.

Людина з перших кроків свого життя виконує роботу. Ще в давні часи люди навчились виконувати роботу за допомогою різних знарядь. Тепер використовують роботу різних механізмів, які замінюють роботу багатьох робітників.

Вивчення нового матеріалу.

Слово робота ми чуємо дуже часто: і коли говоримо про дію яких-небудь машин чи механізмів, і коли описуємо які-небудь події повсякденного життя. Так, характеризуючи діяльність вантажника, який переносить мішки з борошном, ми кажемо, що він виконує роботу. Слово робота ми вживаємо й тоді, коли пояснюємо принцип дії двигуна внутрішнього згоряння, в якому гарячий газ, що утворився при згорянні паливно-повітряної суміші, переміщує поршні в циліндрах. В усіх наведених та подібних випадках слово робота застосовують тоді, коли тіла змінюють свій стан.

Що таке механічна робота

У фізиці використовують поняття механічної роботи. Вона виконується завжди, коли тіло здійснює переміщення під дією певної сили. Так, під дією сили тяжіння кулька падає на поверхню землі. Кажуть, що сила тяжіння виконує роботу з переміщення кульки. Куля в стволі рушниці переміщується в результаті дії порохових газів, унаслідок чого летить на значну відстань. Під дією сили пружності, яка виникає при розтягу тятиви лука, стріла набуває значної швидкості і відлітає від лука. Але ніхто не скаже, що сила тяжіння, яка діє на нерухомий камінь, виконує роботу. Адже камінь не змінює свого стану.
      Тому вважають, що робота виконується лише тоді, коли на тіло діє сила і воно при цьому здійснює переміщення. Механічна робота є фізичною величиною, і її можна розрахувати. 

Одиниці роботи

      Відповідно до означення встановлена і одиниця роботи. Якщо діюча сила дорівнює 1 Η і тіло зміщується на 1 м, то при цьому виконується робота

1 Дж (джоуль)

 Одиниця роботи названа на честь видатного фізика, дослідника в галузі механіки і теплоти Дж. Джоуля.

Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) — англійський фізик, один із відкривачів закону збереження енергії. Наукові праці присвячені електромагнетизму й теплоті

Як ви знаєте, сила має напрямок – це векторна величина. А от робота сили не має напрямку, тобто є величиною скалярною.

             Але робота може бути додатною, від’ємною або дорівнювати нулю — залежно від того, куди напрямлена сила відносно напрямку руху тіла:

Закріплення вивченого матеріалу

Запитання 1. 

    Вуйко Славко, бажаючи створити за­тишок у своїй оселі, 20хвилин штовхав шафу з одягом, але так і не зміг зрушити її з місця. Яку механічну роботу виконав вуйко Славко?

Відповідь: 

вуйко Славко не виконав жодної ме­ханічної роботи, оскільки, незважаючи на прикла­дену слабеньку силу вуйка Славка, шафа з місця не зрушила.

Запитання 2. 

    Поки друзі Петрика виконували су­спільно корисну працю, Петрусь, маса якого 35 кг, виліз на самий вершечок дуба заввишки 12 м. Яку механічну роботу виконав Петрусь?

Відповідь: 35 кг маси Петрика помножимо на 10 Н/кг. Отримаємо силу, яку Петрик прикладав, щоб видертися на дуба. Тепер цю силу помножимо на висоту дуба — 12 м. Отже, поки друзі Петрика витрачали час на суспільно корисну працю, Петрусь виконав чималу механічну роботу, що дорівнює 4200 джоулям. Ось який працьовитий хлопчик сидить тепер на дубі й благає, щоб його звідти зняли.

Вчимось розв’язувати задачі.

Домашнє завдання

1. Опрацювати §30

2. Вправа  30 (4.5)