Механическая работа — определение, формула, виды, свойства
Для нас привычно понятие «работа» в бытовом смысле. Работая, мы совершаем какое-либо действие, чаще всего полезное. В физике (если точнее, то в механике) термин «работа» показывает, какую силу в результате действия приложили, и на какое расстояние тело в результате действия этой силы переместилось.
Например, нам нужно поднять велосипед по лестнице в квартиру. Тогда работа будет определяться тем, сколько весит велосипед и на каком этаже (на какой высоте) находится квартира.
Механическая работа — это физическая величина, прямо пропорциональная приложенной к телу силе и пройденному телом пути.
Чтобы рассчитать работу, нам необходимо умножить численное значение приложенной к телу силы F на путь, пройденный телом в направлении действия силы S. Работа обозначается латинской буквой А.
Механическая работа А = FS A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] |
Если под действием силы в 1 ньютон тело переместилось на 1 метр, то данной силой совершена работа в 1 джоуль.
Поскольку сила и путь — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает вид.
Механическая работа А = FScosα A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] α — угол между векторами силы и перемещения [°] |
Числовое значение работы может становиться отрицательным, если вектор силы противоположен вектору скорости. Иными словами, сила может не только придавать телу скорость для совершения движения, но и препятствовать уже совершаемому перемещению. В таком случае сила называется противодействующей.
Для совершения работы необходимы два условия:
- чтобы на тело действовала сила,
- чтобы происходило перемещение тела.
Сила, действующая на тело, может и не совершать работу. Например, если кто-то безуспешно пытается сдвинуть с места тяжелый шкаф. Сила, с которой человек действует на шкаф, не совершает работу, поскольку перемещение шкафа равно нулю.
Запомнить!
Работа равна нулю, если:
- при приложенной силе перемещение отсутствует;
- сила не приложена и тело перемещается по инерции;
- угол между векторами силы и перемещения равен 90°.
Полезная и затраченная работа
Был такой мифологический персонаж у древних греков — Сизиф. За то, что он обманул богов, те приговорили его после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх по горе, откуда этот булыжник скатывался — и так без конца. В общем, Сизиф делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Поэтому бесполезную работу и называют «сизифов труд».
Чтобы разобраться в понятиях полезной и затраченной работы, давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень больше не скатывается с горы, а КПД перестал быть нулевым.
Полезная работа в этом случае равна потенциальной энергии, приобретенной булыжником. Потенциальная энергия, в свою очередь, прямо пропорциональна высоте: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. Выходит, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше полезная работа.
Потенциальная энергия Еп = mgh m — масса тела [кг] g — ускорение свободного падения [м/с2] h — высота [м] На планете Земля g ≈ 9,8 м/с2 |
Затраченная работа в нашем примере — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.
Механическая работа А = FS A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] |
И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная?
Все очень просто! Задаем два вопроса:
За счет чего происходит процесс?
Ради какого результата?
Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа.
Мощность
На заводах по всему миру большинство задач выполняют машины. Например, если нам нужно закрыть крышечками тысячу банок колы, аппарат сделает это в считанные минуты. У человека эта задача заняла бы намного больше времени. Получается, что машина и человек выполняют одинаковую работу за разные промежутки времени. Для того, чтобы описать скорость выполнения работы, нам потребуется понятие мощности.
Мощностью называется физическая величина, равная отношению работы ко времени ее выполнения.
Мощность N = A/t N — мощность [Вт] A — механическая работа [Дж] t — время [с] |
Один ватт — это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду.
Также для мощности справедлива другая формула:
Мощность N — мощность [Вт] F — приложенная сила [Н] v — скорость [м/с] |
Как и для работы, для мощности справедливо правило знаков: если векторы направлены противоположно, значение мощности будет отрицательным.
Поскольку сила и скорость — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает следующий вид:
Мощность N = Fvcosα N — мощность [Вт]F — приложенная сила [Н] v — скорость [м/с] α — угол между векторами силы и скорости [°] |
Полезные подарки для родителей
В колесе фортуны — гарантированные призы, которые помогут наладить учебный процесс и выстроить отношения с ребёнком!
Примеры решения задач
Задача 1
Ложка медленно тонет в большой банке меда. На нее действуют сила тяжести, сила вязкого трения и выталкивающая сила. Какая из этих сил при движении тела совершает положительную работу? Выберите правильный ответ:
Выталкивающая сила.
Сила вязкого трения.
Сила тяжести.
Ни одна из перечисленных сил.
Решение
Поскольку ложка падает вниз, перемещение направлено вниз. В ту же сторону, что и перемещение, направлена только сила тяжести. Это значит, что она совершает положительную работу.
Ответ: 3.
Задача 2
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной L = 40 м с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли, равен 80 H. Чему равна работа силы тяги за один оборот?
Решение
Поскольку ящик тянут с постоянной по модулю скоростью, его кинетическая энергия не меняется. Вся энергия, которая расходуется на работу силы трения, должна поступать в систему за счет работы силы тяги. Отсюда находим работу силы тяги за один оборот:
Ответ: 3200 Дж.
Задача 3
Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние l = 5 м. Расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на 3 метра. Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила F?
Решение
В данном случае нас просят найти работу силы F, совершенную при перемещении тела по наклонной плоскости. Это значит, что нас интересуют сила F и пройденный путь. Если бы нас спрашивали про работу силы тяжести, мы бы считали через силу тяжести и высоту.
Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Следовательно:
A = Fl = 30 * 5 = 150 Дж
Ответ: 150 Дж.
Задача 4
Тело движется вдоль оси ОХ под действием силы F = 2 Н, направленной вдоль этой оси. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости vx тела на эту ось от времени t. Какую мощность развивает эта сила в момент времени t = 3 с?
Решение
На графике видно, что проекция скорости тела в момент времени 3 секунды равна 5 м/с.
Мощность можно найти по формуле N = Fv.
N = FV = 2×5 = 10 Вт
Ответ: 10 Вт.
Попробуйте онлайн-курс подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в Skysmart!
Привет! помогите с примерами! № 930 ГДЗ Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. – Рамблер/класс
Привет! помогите с примерами! № 930 ГДЗ Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. – Рамблер/классИнтересные вопросы
Школа
Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?
Новости
Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?
Школа
Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?
Школа
Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?
Новости
Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?
Вузы
Подскажите, почему закрыли прием в Московский институт телевидения и радиовещания «Останкино»?
Приведите примеры изменения внутренней энергии тела в процессе совершения работы при: трении, ударе, сжатии.
ответы
При трении ножа о точило температура ножа увеличивается, его внутренняя энергия также увеличивается. При ударе молотка по гвоздю температура и внутренняя энергия гвоздя увеличиваются. Тоже происходит при сжатии воздуха в велосипедном насосе.
ваш ответ
Можно ввести 4000 cимволов
отправить
дежурный
Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия пользовательского соглашения
похожие темы
Экскурсии
Мякишев Г.Я.
Психология
Химия
похожие вопросы 5
№ 179 Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. Почему патрон продолжает вращаться?
У кого есть ответ?
Почему после выключения двигателя сверлильного станка патрон продолжает вращаться?
ГДЗФизика7 класс8 класс9 классЛукашик В.И.
Приготовление раствора сахара и расчёт его массовой доли в растворе. Химия. 8 класс. Габриелян. ГДЗ. Хим. практикум № 1. Практ. работа № 5.
Попробуйте провести следующий опыт. Приготовление раствора
сахара и расчёт его массовой доли в растворе.
Отмерьте мерным (Подробнее…)
ГДЗШкола8 классХимияГабриелян О.С.
ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №475 В обоих случаях поплавок плавает. В какую жидкость он погружается глубже?
Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих (Подробнее…)
ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс
ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №476 Изобразите силы, действующие на тело.
Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. (Подробнее…)
ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс
Ребята нужны ответы на пересдачу по математике 9 класс 11 регион. Срочно!
ГИА9 класс
образцов работ | Штат Миннесота CAREERwise
Ссылки по теме
Образцы работ — ценный способ продать свои навыки.
Начните с создания контура. Составьте список своих навыков, знаний и опыта. Это поможет вам классифицировать образцы вашей работы.
Будьте избирательны
Если вы включите слишком много образцов, работодатели могут столкнуться с информационной перегрузкой. Они также могут подвергнуть сомнению вашу способность определить работу, которая лучше всего иллюстрирует ваши навыки. Если вы включите слишком мало, работодатели могут подумать, что вы неопытны. Демонстрируйте только свои лучшие качества.
Вы можете включить частичные образцы своей работы и предложить полные версии, если об этом попросит интервьюер. Если возможно, используйте цветные копии или цветную бумагу для визуальной привлекательности.
Что включать
Тип образцов работ, которые вы включаете, зависит от вашей профессии, а также от вашей отрасли. Вот несколько примеров:
Если вы: | Вы можете включить: |
---|---|
Художник | Фотографии ваших картин, иллюстраций, скульптур и т. д. |
Повар или пекарь | Фотографии ваших кулинарных творений |
Танцор, актер, музыкант | Видео- и/или аудиозаписи вашей работы |
Конструктор | Фотографии работ по графическому, интерьерному или веб-дизайну |
Фасилитатор или тренер | Копии презентаций или учебных материалов, оценки участников и видеозаписи ваших презентаций |
Механик | Фотографии автовосстановления |
Специалист по мультимедиа | Копии созданных вами интерактивных программ |
Фотограф | Распечатки ваших фотографий |
Специалист по связям с общественностью | Копии материалов для прессы и маркетинговых планов, а также рекламных материалов о результатах |
Вспомогательный персонал офиса | Брошюры, отчеты, информационные бюллетени, электронные таблицы и другие примеры выполненной вами работы |
Исследователь | Копии отчетов об исследованиях, рецензий, технических документов и статей в газетах и профессиональных журналах, а также любых полученных наград |
Продавец | Графики, показывающие результаты продаж |
Портной или швея | Фотографии одежды, которую вы произвели (и носите одежду собственного производства на собеседовании) |
Учитель | Копии планов уроков, классных проектов и заданий |
Писатель | Копии блогов, газет и журнальных статей, а также заявок на гранты, отчетов, маркетинговых планов и т. д. |
Другие источники образцов работы включают хобби, спорт, разведку, охоту, рыбалку, ремесла, волонтерскую работу и другие интересы. Вы даже можете включить лидерство, командную работу или примеры «до и после». Убедитесь, что вы регулярно обновляете свое портфолио.
Источник: Creative Job Search , Департамент занятости и экономического развития штата Миннесота.
Запрос образцов работы | UCOP
Образец работы — это продукт (например, пример написания/редактирования), который соискателям предлагается принести на собеседование при приеме на работу. Эти образцы рассматриваются руководителем по найму как примеры работы, которую может выполнить соискатель, и рассмотрение становится частью общего процесса отбора.
Эта проверка образцов работы отличается от просьбы кандидата представить что-либо во время собеседования, которое считается проверкой производительности. Будь то образец работы или тест производительности, оба являются тестом в соответствии с законом и в соответствии с принципами равных возможностей трудоустройства. Тесты производительности не допускаются в UCOP без предварительного рассмотрения и консультации с персоналом Службы занятости и подбора персонала.
Когда запрашивать образцы работ
Образцы работ следует запрашивать, когда вы назначаете кандидатов на собеседования, а не размещаете требования к образцам работ в объявлении о вакансии или в публикации. Это уменьшит объем бумаги, необходимой для предварительного скрининга. Пока вы не ознакомитесь с образцом работы непосредственно с кандидатом, вы не узнаете, подготовил ли он лично и независимо образец. Образцы работ следует запрашивать у всех интервьюируемых, а не у избранного числа.
Что запрашивать
Запрашиваемый материал должен быть СВЯЗАН С ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМИ РАБОТАМИ и должен быть материалом, который можно объективно оценить. Области, которые могут иметь отношение к образцам работ, могут включать написание, редактирование, рекламу, графику, дизайн форм, изготовление рукописей, написание отчетов и корреспонденцию. Многие другие профессиональные навыки труднее проверить с помощью образцов работы по целому ряду причин. Это будет включать координацию конференций, контроль календаря, надзор, навыки межличностного общения, изготовление и обслуживание. Образцы работы не следует использовать для последней группы навыков или в тех случаях, когда явная связь с работой не может быть проведена между образцом работы и работой, которая была нанята.
Инструкции о том, что взять с собой на собеседование, должны быть четкими. Например:
- «Принесите с собой не более двух-трех экземпляров брошюр, разработанных вами лично»; или
- «Приведите, пожалуйста, пример, который продемонстрирует ваши навыки аналитического письма. Он должен быть не длиннее 3-4 страниц и быть исследованным и написанным вами лично;» или
- «Пожалуйста, приведите пример своего умения печатать рукопись, включая греческие символы, уравнения и сноски. Пяти-шести страниц будет достаточно, и это должна быть работа, которую вы выполнили сами.»
Чем четче предоставленные инструкции, тем легче будет оценить образцы, представленные кандидатом.
В ходе собеседования определите, какую роль и какую ответственность несет заявитель при подготовке образца. Например, «Вы произвели это самостоятельно или какие части этого были разработаны вами?» «Какие из этих рекомендаций были вашими, а какие были реализованы?»
Оценка образца работы
Критерии оценки образца работы и «вес» или важность образца работы в процессе отбора должен быть предварительно определен . Вам нужно определить, собираетесь ли вы поставить «оценку» зачет/незачет, 1, 2 или 3, или использовать другую систему оценок. Эта оценка должна быть максимально осязаемой, измеримой и объективной по отношению к опубликованному требованию. Вам нужно четко обозначить, что будет проходным, что будет 1, 2 и т. д. Также нужно понимать вес данного образца работы относительно всех критериев отбора. Например, если ответ на корреспонденцию составляет 15 % работы и взвешивается как 15 %, просмотр образца и оценка образца не могут составлять более 15 % ваших общих критериев отбора.
При оценке образцов работ на качество и содержание убедитесь, что вы не переоцениваете «стиль». Вам необходимо определить способность человека выполнять вашу работу в вашем контексте. Слишком часто мы склонны принижать соискателей за то, что они не предоставляют информацию «так, как мы хотим», вместо того, чтобы оценивать их способность предоставить наш путь после инструктажа и под нашим контролем. Кроме того, помните, что образцы работ часто похожи на личные рекомендации. Личный отзыв редко дает что-либо, кроме отличной рекомендации.