Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлой лекции решением задач мы с вами закончили очень большой раздел: "Давление твердых тел, жидкостей и газов", который проходили на протяжении последних 29 лекции. Для повторения раздела стоит напомнить, что первая лекция по теме была лекция 42 "Давление. Единицы давления" и далее до 70 лекции включительно. Из этих лекции мы узнали, что том, что такое давление, о методах увеличения и уменьшения давления, о давлении газа, познакомились с законом Паскаля, научились рассчитывать давление жидкости на дно и стенки сосуда, узнали о сообщающихся сосудах, познакомились с атмосферным давлением и как оно себя проявляет, узнали об устройстве барометров и манометров. Познакомились с принципиальным устройством жидкостного поршневого насоса и гидравлического пресса. Важной темой явилась тема закона Архимеда на основе которого работают такие процессы, как плавание тел, судов и воздухоплавание.
На этой лекции мы переходим к следующему большому разделу, который называется так: "Работа, мощность, энергия".
И так слово "работа" у нас ассоциируется с тем, что человек, что-то делает, так? И выполняя работу человек устает. Это может быть самая разнообразная работа. Это может быть работа физическая - что-то копать или переносить тяжести, нести рюкзак или крутить педали велосипеда, а может быть работа умственная...и от той и от другой работы человек устает. Но мы сегодня с вами будем говорить о более точном понятии работы, которая...она ближе к работе физической...будет называться механической работой. И эта физическая величина и мы выясним, что это за физическая величина и в каких единицах она измеряется и от чего она зависит. И для того, чтобы подойти к понятию работы давайте представим себе некоторые ситуации, первая ситуация...
вторая ситуация...
и последняя третья, принципиально другая ситуация, в отличии от двух первых...
Про последнюю ситуацию физики говорят, что в первых двух случаях сила не выполняет никакой механической работы, т.е работа не выполняется, а в третьем случае физики говорят, что выполняется механическая работа. Сила F выполняет работу. Таким образом, работа - это физическая величина, которая может быть больше, а может быть и меньше. Не трудно догадаться, что если силу увеличить и перемещать тело на то же самое расстояние, то работа этой силы, наверное, будет больше. Ну а как можно увеличить эту силу? Например, взять тяжелее в два раза шар. А шар, который тяжелее в два раза это все равно что нам два раза надо поднять этот шар. Т.е мы поднимем два шара, значит работа увеличится вдвое. Если увеличить силу в два раза, то работа при этом увеличится в два раза. Значит работа силы пропорциональна величине силы. Дальше...представим себе, что нам шар нужно поднять к примеру не на 50 см, а на 100 см. Т.е сначала нужно совершить работу, чтобы поднять его на первые 50 см, а потом на вторые 50 см. И всякий раз необходимо совершить одинаковую работу, но общая работа будет в два раза больше. Следовательно, работа прямо пропорциональна расстоянию перемещению тела, а потому физики решили так...
А теперь давайте запишем строгое определение понятия работы.
Работа постоянной силы называется физическая величина, равная произведению модуля силы на перемещение тела в направлении действия силы.
Стоит обратить внимание, что понятие работы всегда относится к какой-то силе. На тело может действовать сразу несколько сил. Например, в примере с шаром, который мы только что поднимали. Ведь на шар действует не только сила упругости нити, но и сила тяжести. Нельзя совершать работу вообще, работу всегда совершает какая-то сила. Если на тело действуют несколько сил, то можно говорить о работе каждой силы. Кстати, еще один интересный факт, ведь несколько сил приложенных к одному телу можно заменить одной силой. Как она называется? Равнодействующая. И тогда можно говорить о работе равнодействующей силы, приложенной к телу. И, кстати, работа равнодействующей равна сумме работ всех сил, но только алгебраической. Что значит алгебраической? С учетом знака. Мы упомянули слово знак. Это что значит? Работа может быть положительной, а может быть отрицательной? Да! Оказывается работа может быть, как положительной так и отрицательной. Вот смотрите...
Теперь давайте рассмотрим следствия из выведенных формул. Первый случай когда тело движется равномерно.
Вторая ситуация будет связана с расположением бруска на гладкой поверхности...
И давайте рассмотрим особый случай, когда на тело действует сила, тело при этом перемещается, но работа не совершается...
И последний пример из области астрономии...
И так мы говорим работа..работа...новая физическая величина, но пока что ничего не сказали о единицах измерения этой величины. Пришел момент этим заняться.
И так давайте еще раз запишем что такое 1 Джоуль.
1 Джоуль - это работа, совершаемая силой в один Ньютон при перемещении тела на один метр, в направлении действия силы.
И так мы с вами выяснили, что если на тело действует сила и тело при этом движется, то говорят, что сила при этом совершает работу. Если сила действует в ту сторону куда действует сила, то эта работа положительна. Если тело движется в одну сторону, а сила, приложенная к нему направлена в противоположную сторону, как сила трения, например, то тогда сила этой работы отрицательна. Если сила перпендикулярна направлению движения тела, то такая сила работы не совершает. Если сила направлена под углом к направлению движения тела, то работа может быть и положительной и отрицательной, но это материал уже дальнейших лекций...мы будем помнить об этом, но вычислять такую работу пока что не будем.
После того, как мы все сформулировали, давайте рассмотрим некоторые простенькие устные задачи.
Первая задача будет ответом на вопрос: совершает ли сила работу при действии ее на покоящееся тело.
Следующая задача-вопрос: изобразить силы действующие на лежащую книгу, совершают ли эти силы работу?
Следующая задача-вопрос по изображению сил действующих на брусок.
На этом мы эту лекцию закончим
Если тебе понравилось, то пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.