Механическая работа. Единицы работы. 7 класс
- Подробности
- Обновлено 20.01.2019 00:34
1. Каково понятие механической работы в физике?
Механическая работа — это физическая величина, и ее можно измерить.
Например:
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.
Мальчик влезает на дерево.
Девочка играет на пианино.
Вода падает с плотины.
2. Какие два условия необходимы для совершения механической работы?
Механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы.
Или иначе:Механическая работа совершается, только когда на тело действует сила и оно движется.
Например:
Мальчик за веревку тащит санки, механическая работа совершается.
Механическая работа совершается, когда сила трения уменьшает скорость движения тела.
Человек с силой надавливает на тяжелый шкаф, но если при этом шкаф в движение не приходит, то механическая работа не совершается.
Если тело движется без участия сил, по инерции, то механическая работа не совершается. Например, если по гладкому горизонтальному льду катится стальной шарик, а сопротивление отсутствует.
Вода давит на стенку сосуда — механическая работа не совершается (сила давления есть, а движения нет).
3. От каких двух величин зависит совершенная работа?
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.
Формула для вычисления работы: А = Fs,
где A — работа (Дж),
F — сила (Н)
s — пройденный путь (м).
Формула применима в том случае, когда сила F постоянна и совпадает с направлением движения тела.
4. Что принимают за единицу работы?За единицу работы принимают работу, совершаемую силой в 1 Н, на пути, равном 1 м.
Единица работы в системе СИ — 1 джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля.
1 Дж = 1 Н м.
Используются также и килоджоули (кДж):
1 кДж = 1000 Дж;
1 Дж = 0,001 кДж.
5. Что такое положительная и отрицательная работа?
а). Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу.НапримерЧеловек тянет за веревку санки. Сила, приложенная человеком к санкам, совершает положительную работу.Сила тяжести при спуске парашютиста совершает положительную работу.Сила Архимеда при всплывании куска пробки в воде совершает положительную работу.
б). Если же движение тела противоположно направлению приложенной силы, то данная сила совершает отрицательную работу.
Например:
Сила трения при скатывании лыжника с горы совершает отрицательную работу
А = -FтpS
Сила сопротивления воздуха при спуске парашютиста совершает отрицательную работу.
Сила тяжести при всплывании куска пробки в воде совершает отрицательную работу.
в). Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает ( А = 0).
Например:
Сила тяжести при движении автомобиля по горизонтальной дороге работы не совершает.
Сила Архимеда при плавании корабля в море работы не совершает.
6. Пример решения задачи.
Задача.
Вычислите работу, совершаемую при подъеме гранитной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 20 м.
Плотность гранита равна 2500 кг/м3 .
Следующая страница — смотреть
Назад в «Оглавление» — смотреть
§ 32. Сила трения.
Вопросы на стр.109
1. Приведите примеры, доказывающие существование силы трения, не упоминавшиеся в параграфе. 2. Объясните причины возникновения трения. 3. Зачем применяют смазку? 4. Перечислите известные вам виды трения. 5. Опишите возможный способ измерения силы трения.
ЗАДАНИЕ 23
- Убедитесь на опыте, что сила трения скольжения зависит от прижимающей силы. (Используйте изготовленный вами ранее динамометр.)
- Придумайте способы уменьшения силы трения скольжения при движении книги по столу. Как увеличить силу трения?
- Докажите на опыте, что сила трения скольжения зависит от материала соприкасающихся поверхностей.
Задания
Задание №1
Вычислите механическую работу, которую вы совершаете, равномерно поднимаясь с первого на второй этаж здания школы. Все необходимые данные получите сами, результат запишите в тетрадь.
Для того, чтобы рассчитать механическую работу, вам понадобится узнать высоту между этажами школами (высоту потолка) и свою собственную массу. Для примера возьмем высоту потолков, равную $4 \space м$, и массу, равную $50 \space кг$.
Дано:$h = 4 \space м$$m = 50 \space кг$$g = 9.8 \frac{Н}{кг}$
$A — ?$
Посмотреть решение и ответ
Скрыть
Решение:
Когда вы поднимаетесь по лестнице на второй этаж школы, ваша траектория составит больше, чем расстояние между этажами
Обратите внимание, что нас интересует не она, а пройденный путь $s$:$s = h$
Для того, чтобы совершить подъем, вам нужно преодолеть силу тяжести:$F = F_{тяж} = gm$.
Рассчитаем совершенную механическую работу:$A = Fs = F_{тяж}h = gmh$,$A = 9.8 \frac{Н}{кг} \cdot 50 \space кг \cdot 4 \space м = 1960 \space Дж = 1.96 \space кДж$.
Ответ: $A = 1.96 \space кДж$.
Задание №2
Рассчитайте, какую механическую работу вы совершаете, равномерно проходя $1 \space км$ пути по горизонтальной дороге. Результаты запишите в тетрадь.
Указание: человек, равномерно идя по ровному горизонтальному пути, совершает примерно 0,05 той работы, которая требовалась бы для поднятия этого человека на высоту, равную длине пути.
Также для выполнения этого задания вам необходимо знать собственную массу.
Дано:$s = 1 \space км$$m = 50 \space кг$$k = 0.05$$g = 9.8 \frac{Н}{кг}$
СИ:$s = 1000 \space м$
$A_1 — ?$
Посмотреть решение и ответ
Скрыть
Решение:
Рассчитаем механическую работу:$A = Fs = F_{тяж}s = gms$,$A = 9.8 \frac{Н}{кг} \cdot 50 \space кг \cdot 1000 \space м = 490 \space 000 \space Дж = 490 \space кДж$.
Такая работа будет совершена при подъеме человека на высоту, равную $1000 \space м$. Зная коэффициент $k$, рассчитаем работу, совершенную при ходьбе по горизонтальной поверхности:$A_1 = kA$,$A_1 = 0.05 \cdot 490 \space кДж = 24.5 \space кДж$.
Ответ: $A = 24.5 \space кДж$.
§ 25. СИЛА
Как вы уже знаете, если скорость тела меняется, значит, действие какого-то тела изменяет его движение. Рассмотрим несколько примеров.
Когда рабочий толкает вагонетку (рис. 58), вы двигаете тележку в супермаркете или тянете за собой чемодан в аэропорту, скорость тележки и чемодана изменяется под действием руки. Железная пластинка на пробке, плавающей в сосуде с водой, изменяет свою скорость под действием магнита (рис. 59).
Если сжать пружину, а потом отпустить её, пружина изменит скорость прикреплённого к ней тела, например шарика (рис. 60). Сначала телом, действующим на пружину, была рука. Затем пружина, распрямляясь, подействовала на шарик и привела его в движение, изменив скорость.
Изменить можно не только значение скорости, но и её направление (рис. 61). Вы это делали не раз, отбивая мяч.
В результате взаимодействия может измениться как числовое значение (модуль) скорости, так и её направление.
Действие одного тела на другое может быть больше или меньше. Приведём пример. Отец и сын решили прокатить маму на санках. Сначала за верёвку взялся сын-третьеклассник и стал с трудом тащить санки. Потом санки покатил папа, и они стали набирать скорость быстрее. Кто оказывал на санки большее действие? Конечно, отец. Говорят, что он действовал на санки с большей силой, чем сын.
Сила — это физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое.
Чем больше действующая сила, тем сильнее изменится скорость и тем большее ускорение получит тело. Сила может не только изменить скорость тела, но и производить другие действия. Например, под действием силы происходит сжатие пружины, изгиб доски (рис. 62) и другие изменения формы и размеров тел (рис. 63).
В этом случае про тело говорят, что оно деформировано. Чем больше сила, приложенная к телу, тем сильнее оно деформируется.
Деформацией называют любое изменение формы и (или) размера тела.
Сила является векторной величиной, т. е. она характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. Силу обозначают буквой F (от лат. fortis — сильный) и на рисунке изображают отрезком со стрелкой на конце (вектором), указывающей направление действия силы. Начало отрезка, точку А (рис. 64, а), называют точкой приложения силы. Длина отрезка соответствует значению силы в определённом масштабе. Модуль силы обозначают буквой F без стрелки.
Результат действия силы зависит не только от модуля силы, но и от её направления. Представьте, что мама решила скатиться на санках с горки, папа может подтолкнуть её или придержать. Даже если модуль силы в обоих случаях одинаков, результат, очевидно, будет разным.
Если приложить силу F не к точке А, а к точке В (рис. 64, б), повлияет ли это на характер движения тележки? Очевидно, да. В первом случае тележка будет двигаться по прямой в направлении силы F, а во втором случае тележка начнёт поворачивать.
Таким образом, результат действия силы зависит от модуля силы, её направления и точки приложения. Результатом действия силы может быть изменение скорости тела (ускорение) или его деформация.
Опыты показывают, что если на разные тела действует одна и та же сила (например, со стороны одной и той же одинаково растянутой пружины), то произведение ускорения тела на его массу во всех случаях одинаково. Значит, данное произведение позволяет охарактеризовать силу количественно и ввести её единицу.
За единицу силы, принимают силу, которая за 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с. Эта единица в СИ названа ньютон (Н) – в честь Ньютона. На практике часто применяют кратные и дольные единицы силы: килоньютон (кН), меганьютон (МН) и миллиньютон (мН).1 кН = 1000 Н = 103 Н;1 МН= 1 000 000 Н= 106 Н;1 мН = 0,001 Н = 10–3 Н.
Вопросы на стр.86
- Приведите примеры изменения скорости тела. В результате чего произошло это изменение? 2. Что характеризует сила? 3. Что значит измерить силу? Что принято за единицу силы?
УПРАЖНЕНИЕ 14
- В каких из следующих словосочетаний используется физический термин «сила»: сила власти, сила удара, сила воли, много силы потрачено на эту задачу, вооружённые силы?
- Выразите в ньютонах силы, равные 12,5 кН; 500 мН; 3 мН.
- Выразите силу 0,8 Н в мН; кН; МН. Результаты запишите в стандартном виде.
- Изобразите в масштабе 1 см — 2 Н силу, направленную влево и равную 10 Н.
Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник 2023 года §§25 «Сила». Цитаты из пособия использованы в учебных целях.
Перышкин А.В. Учебник физики для 7 класса
Учебник Перышкина Александра Васильевича был разработан еще в Советском Союзе. И тем не менее он не теряет своей актуальности, так как учебник соответствует всем современным стандартам российского образования. По своей сути, учебник «Физика для 7 класса», автора Перышкина достаточно легкий для восприятия, но визуальное восприятие безусловно улучшит усвоение этой интересной науки — физика!
Введение.
Что изучает физикаНекоторые физические терминыНаблюдения и опытыФизические величины. Измерение физических величинТочность и погрешность измеренийФизика и техника
Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества.
Строение веществаМолекулыБроуновское движениеДиффузия в газах, жидкостях и твердых телахВзаимное притяжение и отталкивание молекулАгрегатные состояния веществаРазличие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов
Глава 2. Взаимодействие тел.
Механическое движениеРавномерное и неравномерное движениеСкорость. Единицы скоростиРасчет пути и времени движенияИнерцияВзаимодействие телМасса тела. Единицы массыИзмерение массы тела на весахПлотность веществаРасчет массы и объема тела по его плотностиСилаЯвление тяготения. Сила тяжестиСила упругости. Закон ГукаВес телаЕдиницы силы. Связь между силой тяжести и массой телаСила тяжести на других планетах. Физические характеристики планетДинамометрСложение двух силСила тренияТрение покояТрение в природе и технике
Глава 3. Давление твердых тел, жидкостей и газов.
Давление. Единицы давленияСпособы уменьшения и увеличения давленияДавление газаПередача давления жидкостями и газами. Закон ПаскаляДавление в жидкости и газеРасчет давления жидкости на дно и стенки сосудаСообщающиеся сосудыВес воздуха. Атмосферное давлениеПочему существует воздушная оболочка землиИзмерение атмосферного давления. Опыт ТорричеллиБарометр-анероидАтмосферное давление на различных высотахМанометрыПоршневой жидкостный насосГидравлический прессДействие жидкости и газа на погруженное в них телоАрхимедова силаПлавание телПлавание судовВоздухоплавание
Глава 4. Работа и мощность. Энергия
Механическая работа. Единицы работыМощность. Единицы мощностиПростые механизмыРычаг. Равновесие сил на рычагеМомент силыРычаги в техникеПрименение правила равновесия рычага к блокуРавенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механикиЦентр тяжести телаУсловия равновесия телКоэффициент полезного действия механизмаЭнергияПотенциальная и кинетическая энергияПревращение одного вида механической энергии в другой
Лабораторные работы
№ 1 Определение цены деления измерительного прибора№ 2 Измерение размеров малых тел№ 3 Измерение массы тела на рычажных весах№ 4 Измерение объема тела№ 5 Определение плотности твердого тела№ 6 Градуирование пружины№ 7 Измерение силы трения с помощью динамометра№ 8 Определение выталкивающей силы№ 9 Выяснение условий плавания тела в жидкости№ 10 Выяснение условия равновесия рычага№ 11 Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости
Чем поможет решебник к учебнику Перышкина?
В процессе обучения школьникам предстоит работать со многими учебными пособиями. В основном все они направлены на закрепление практических навыков, в то время, как теории уделяется очень мало места. Основную информацию о ней ребята получают на уроках. Поэтому, стоит пропустить урок или прослушать учителя, как с выполнением номеров немедленно возникают проблемы. Новый решебник 2023 года Перышкина по физике за 7 класс позволит получить представление обо всех нюансах науки, не тратя часы на изучение сторонней литературы.
Справочник поможет учащимся:
- проверить домашние задания;
- найти и исправить любые допущенные ошибки;
- обойтись без помощи репетиторов;
- повысить уровень знаний.
С решебником подросткам не придется переживать, что они не поняли материал, так как в сборнике все поэтапно описано. Внимательно изучая представленные сведения, можно подготовиться к тестовым и практическим работам
Авторы дают пояснения по всем видам заданий, уделяя особое внимание самым сложным. При этом дополнительные тренировки не отнимут много времени
Уже многие подростки убедились в действенности издания и смогли с его помощью выбиться в отличники.
ГДЗ Физика 7 класс. Перышкин отдыхает! Молекулы. Строение вещества
- Подробности
- Обновлено 30.01.2019 14:43
Назад в «Оглавление»
Давненько пользуемся мы этими учебниками.
Еще наши мамы и папы по ним учились.
Как же осилить домашнее задание, ответить на вопросы и решить задачи в упражнениях?
Уверена, что думающие ученики сначала всё сделают сами, а эти сведения будут помощью «застрявшим в пути».
Ответы на ДЗ по физике помогут вам проверить себя и найти ошибки.
Ответы на ДЗ из упражнений соответствуют всем выпускам учебников этого автора, начиная с 1989 г.
Так как номера упражнений с одинаковыми вопросами в разных выпусках различаются, ответы на вопросы к упражнениям скомпонованы по темам.
На этой странице представлены решения задач по параграфам: Строение вещества. Молекулы. Броуновское движение. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Агрегатные состояния. Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов.
Заодно некоторые узнают, какую тему по физике они сейчас изучают))
Так нет ли здесь нужной вам задачи?
Обязательно найдется!
Решаем вместе?
1. Как известно, капли маслянистой жидкости растекаются по поверхности воды, образуя тонкую пленку. Почему при некоторой толщине пленки масло перестает растекаться?
Масло перестает растекаться потому, что когда толщина пленки достигает размера молекулы, дальнейшее изменение толщины невозможно.
2. Во сколько раз длина бактериальной клетки, равная 3•10-6 м, больше диаметра молекулы кислорода, равной 3•10-10 м?
L бакт / D кисл = 3•10-6 м : 3•10-10 м = 1•104 = 10 000
Ответ: длина бактериальной клетки больше диаметра молекулы кислорода в 10 000 раз.
3. Известно, что невооруженным глазом на обоих полушариях неба можно увидеть около 6000 звезд. Во сколько раз число молекул, содержащихся в 1 мм3 кислорода, равное (при обычных условиях) 27000000000000000 (2,7 •1016), больше указанного числа звезд?
N мол / N звезд = 2,7 •1016 : 6000 = 2,7 •1016 : 6 •103 = 0,45•1013= 45•1011
Ответ: число молекул кислорода в 1 мм3 больше 6000 звезд в 45•1011 = 4500000000000 раз
1) Капля масла объемом 0,002 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем, площадь которого 400 см2. Принимая толщину слоя, равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
(Ответ: 0,0000002 мм — ???)
Объем пленки растегшегося масла: V = S d, где d — диаметр молекулы масла.
Тогда d = V/S
V = 0, 002 мм3
S = 400 см2 = 40 000 мм2
Расчет: d = 0,002 мм3 : 40 000 мм2 = 0,5 10-7 мм = 0, 000 000 05 мм
Похожая задача с отличающимися расчетными данными в другом учебнике:
V = 0, 003 мм3
S = 300 см2 = 30 000 мм2
Расчет: d = 0,003 мм3 : 30 000 мм2 = 1 10-7 мм = 0, 000 000 1 мм
Притяжение и отталкивание молекул
1. Смочите 2 листа бумаги: один — водой, другой — растительным маслом, слипнутся ли они?
2 листа, смоченные водой, слипнутся, т.к. вода смачивает бумагу.
2 листа, смоченные растительным маслом, не слипнутся, т.к. вода не смачивает жировые поверхности.
1. Почему два сухих листочка бумаги не слипаются, если их приложить друг к другу, а смоченные водой слипаются?
Два сухих листочка не слипаются, поскольку их молекулы не могут сблизиться на расстояние взаимодействия.
Когда листочки смочены водой, молекулы воды на них могут сблизиться на расстояние взаимодействия.
2. Слипнутся ли два листочка бумаги, если один из них смочить водой, а другой раститель- ным маслом?
Не слипнутся, т.к. вода не смачивает жирные поверхности, т.е. молекулы воды притягиваются к молекулам воды сильнее, чем к молекулам масла.
2. У водоплавающих птиц перья и пух остаются сухими. Какое явление здесь наблюдается?
Здесь наблюдается явление несмачивания водой пера птицы.
Агрегатные состояния вещества
1. Тело сохраняет свой объем, но меняет форму. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит тело?
В жидком состоянии.
2. Тело сохраняет свой объем и форму. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит тело?
В твердом состоянии.
3. Почему газ гораздо легче сжать, чем твердое тело?
Потому, что расстояния между молекулами газа много больше размеров молекул газа.
Назад в «Оглавление»
§ 34. Трение в природе и технике.
Вопросы на стр.113
1. Назовите виды трения. Приведите примеры. 2. Приведите примеры полезного использования трения. 3. Приведите примеры, в которых трение оказывается вредным. 4. Вспомните случаи, когда вам необходимо было увеличивать или уменьшать силу трения. Как вы это делали? 5. Зачем в машинах используют подшипники? 6. Опишите устройство подшипника скольжения; шарикового подшипника.
ЗАДАНИЕ 24
- Побеседуйте со знакомыми вам автомобилистами и выясните, в ка ких узлах автомобиля необходимо увеличивать трение (трение полезно), в каких уменьшать (трение вредно).
- Посмотрите на подошвы своих зимних ботинок, кроссовок и летних туфель. Объясните, почему они отличаются.
Условия совершения механической работы
В физике прежде всего изучают механическую работу. Давайте рассмотрим примеры.
В магазине мы поднимаем пакет с покупками с помощью силы наших мускул, при этом совершается механическая работа.
При выстреле из пистолета сила давления пороховых газов толкает пулю — это тоже пример механической работы.
Когда взлетает и летит ракета, сила давления сгорающих газов совершает механическую работу по ее перемещению.
Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием какой-либо силы.
Механическая работа также будет совершаться, если сила, которая действует на тело, уменьшает скорость его движения. Например, при торможении автомобиля сила трения (тормозные колодки трутся о диск) совершает механическую работу, скорость автомобиля уменьшается.
Будет ли совершаться механическая работа, если тело остается неподвижным? Вы упираетесь руками в шкаф, напрягаетесь, пытаетесь сдвинуть его с места, но шкаф так и остается в том же положении. В таком случае механическая работа не совершается.
А если на тело не действует никакая сила и оно движется по инерции? В этом случае механическая работа тоже не совершается.
Какие два условия необходимы для совершения механической работы?
{"questions":,"answer":}}}]}