>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

ФИЗИКА

Учебник для 7 класса

§ 26.1. «Золотое правило» механики и механическая работа

Что такое механическая работа? Вы уже знаете, что согласно «золотому правилу» механики при использовании любого простого механизма мы выигрываем в силе во столько же раз, во сколько раз проигрываем в пути (при условии, что можно пренебречь трением и массой самих механизмов).

А это означает, что произведение модуля силы на путь не. изменяется. Поэтому можно предположить, что оно является важной физической величиной.

Произведение модуля силы F на путь s, пройденный точкой приложения силы, называют механической работой: A = Fs.

Механическую работу часто для краткости называют просто работой. Приведенное определение работы применимо только к случаю, когда точка приложения силы перемещается в направлении действия силы. В этом учебном году мы ограничимся только этим случаем.

Используя понятие работы, «золотое правило» механики можно сформулировать так: никакой простой механизм не дает выигрыша в работе.

Значение физического термина «работа» существенно отличается от значения слова «работа» в разговорном языке. Например, решая задачу, вы работаете головой, но механической работы вы при этом не совершаете. И даже не любая физическая нагрузка сопровождается выполнением механической работы: например, когда вы держите груз — даже очень тяжелый, — механической работы вы не совершаете. Об этом рассказано в разделе «Тяжело, но механическая работа равна нулю».

Единица работы. Единицей работы в СИ является джоуль (Дж). 1 Дж — это работа, совершаемая силой 1 Н, когда точка приложения силы проходит путь 1 м в направлении действия силы. Таким образом, 1 Дж = 1 Н·м. В современной технике используют также такие единицы работы, как кДж (10³ Дж) и даже МДж (10⁶ Дж).

Чтобы получить представление об этих единицах работы, решим задачи.

Решим задачи

Какую работу совершает человек при равномерном подъеме полного ведра воды на 1 м? Массу ведра с водой примем равной 10 кг.

С плотины гидроэлектростанции ежесекундно падает 1500 м³ воды. Какую работу совершает действующая на эту воду сила тяжести каждую секунду, если высота плотины 40 м?