Transcript Praca
Siła dośrodkowa Przyśpieszenie w ruchu jednostajnym po okręgu nazywamy przyśpieszeniem dośrodkowym, a siłę nadającą ciału to przyśpieszenie nazywamy siłą dośrodkową. v2 F ma m r Siłą dośrodkowa zmienia kierunek prędkości ciała bez zmiany wartości prędkości. Siły pozorne W obracającym się układzie odniesienia (nieincercjalnym) pojawiają się siły pozorne. Jedną z nich jest siła odśrodkowa. Siły pozorne nie powstają w wyniku oddziaływań fizycznych między ciałami, a jedynie w wyniku przyśpieszenia układu odniesienia. Siła odśrodkowa jest skierowana przeciwnie do siły dośrodkowej. Zero G http://www.youtube.com/watch?v=c2G4MmkKX80 Pętla śmierci http://www.youtube.com/watch?v=3KVfUlTBHfU Energia Energia jest to wielkość skalarna, charakteryzująca stan, w jakim znajduje się jedno lub wiele ciał. Energia kinetyczna Energia kinetyczna Ek jest to energia związana ze stanem ruchu ciała. Energia kinetyczna ciała o masie m, poruszającego się z prędkością v wynosi: 1 2 Ek mv 2 Jednostką energii kinetycznej (i każdego innego rodzaju energii) jest dżul (J): 1 dżul = 1 J = 1 kg*m2/s2 Wybrane pomiary energii Praca Gdy zmieniamy prędkość ciała działając na nie siłą, zmieniamy jego energię kinetyczną. Zmiana energii jest związana z przekazaniem lub odebraniem energii. Gdy przekazanie energii odbywa się dzięki przyłożeniu do ciała siły, siła wykonuje na ciałem pracę. Praca W jest to energia przekazana ciału lub od niego odebrana w wyniku działania na ciało siłą. Gdy energia jest przekazana ciału, praca jest dodatnia, a gdy energia jest ciału odebrana, praca jest ujemna. Praca jako zmiana energii kinetycznej Praca W jest to energia przekazana ciału lub od niego odebrana w wyniku działania na ciało siłą. Zmiana energii kinetycznej ciała DEk jest równa całkowitej pracy W wykonanej nad tym ciałem. DEk = Ek końc - Ek pocz = W http://www.youtube.com/watch?v=uG3-ZE4sb3M&playnext=1&list=PLA8FEBDC94F4F08F6&index=1 Wzór na pracę F d W = Fd Wzór na pracę Praca wykonana przez siłę stałą (wartość i kierunek): W = Fd = Fdcosq q 0 W = Fd q = 90o W = 0 Jednostka pracy Jednostką pracy, tak samo jak energii kinetycznej, jest dżul: 1 J = 1 kg*m2/s2 = 1 N*m Praca wykonana przez wiele sił Całkowita praca wykonana przez wiele sił jest sumą prac wykonanych przez poszczególne siły Przykład: dwaj szpiedzy przesuwają szafę pancerną do swojej ciężarówki. Szafa ma masę 225 kg, a jej przemieszczenie do ciężarówki ma wartość 8.5 m. Agent 001 pcha szafę siłą F 1 o wartości 12 N skierowaną pod kątem 30o w dół od poziomu, a agent 002 ciągnie ją z siłą F2 o wartości 10 N, skierowaną pod kątem 40o w górę od poziomu. Jaką całkowitą pracę nad szafą wykonają siły F1 i F2 podczas jej przemieszczenia do ciężarówki? Praca wykonana przez wiele sił Praca wykonana przez siłę F1: W1 = F1d cosq1 = (12 N)(8.5 m)(cos 30o) = 88.33 J Praca wykonana przez siłę F2: W2 = F2d cosq2 = (10 N)(8.5 m)(cos 40o) = 65.11 J Całkowita praca wykonana przez siły F1 i F2 W = W1 + W2 = 88.33 J + 65.11 J = 153.44 J Praca wykonana przez siłę ciężkości Praca wykonana przez siłę ciężkości Wg = mgdcosq Gdy ciało się wznosi: q 180 Gdy ciało spada: q 0 Wg = mgd(-1) = -mgd Wg = mgd(+1) = mgd Praca wykonana przez siłę ciężkości Przykład: Hossein Rezazadeh (‘Irański Herkules’) ustanowił w Atenach rekord olimpijski w podnoszeniu ciężarów podnosząc sztangę o masie 263.5 kg na wysokość 2 m. Paul Anderson bijąc rekord Guinessa podniósł na wysokość 1 cm podest drewniany z częściami samochodowymi i kasą pancerną o łącznej masie 2850 kg. Czyj wyczyn wymagał użycia większej siły? Kto wykonał większą pracę podnosząc swój ciężar – Rezazadeh czy Anderson? Praca wykonana przez Rezazadeha i Andersona była przeciwna do pracy wykonanej przez siłę ciężkości. WHR = -WgHR = - (263.5 kg)(9.8 m/s2)(2 m)(cos 180) = 5164 J WPA = -WgPA = - (2850 kg)(9.8 m/s2)(0.01 m)(cos 180) = 279 J