©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск1 МЕХАНИКА – 7 класс

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск2 Понятие работы в механике Термин «работа» был введен в физику в 1826 г французским ученым Ж. Понселе. Если раньше работой называли лишь труд человека, то теперь под этим стали понимать еще и определенную физическую величину: А - работа. Труд человека- бытовое понятие работы

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск3 Что такое «работа» в общепринятом смысле? Из словаря В. Даля : Работа - « труд, занятие, дело, упражненье, деланье. Египетская работа - тяжкая и долгая. Черная работа - работа, где не нужно знанье и уменье. Срочная работа - работа, которую нужно окончить в срок. Пословицы : Работа мастера боится. Есть работа, есть и хлеб »

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск4 Немеханическая работа немеханическая работа может совершаться и случае когда механическая работа не совершается. Именно поэтому, например, устает человек, который просто держит на весу какой-либо груз. Работа, совершаемая человеком, обусловлена процессами, происходящими в его организме. Тщательные наблюдения показывают, что груз в руках человека на самом деле не остается в полном покое, а совершает небольшие колебания, периодически поднимаясь и опускаясь. Мышцы человека при этом то расслабляются, то сокращаются, затрачивая на каждый микроскопический подъем груза вырабатываемую организмом энергию Примером немеханической работы является и простое запоминание человеком какой-либо информации. Этот процесс связан с жизнедеятельностью клеток мозга и потому изучается и курсе биологии человека.

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск5 Тема урока: «Механическая работа» Цель урока: Сформировать понятие работы; Выяснить: от каких величин она зависит; при каких условиях работа выполняется; Вывести формулу работы

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск6 Примеры механической работы Поезд движется под действием силы тяги Санки движутся под действием силы мускул При полете сила давления сгорающих газов перемещает ракету Подъёмная сила действует на воздушный шар

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск7 Формула для расчета работы Опыт 1: Кто больше затратил сил? А кто большую совершил работу? От какой величины зависит работа? А какая это зависимость, прямая или обратная? Груз больше s 1 =s 2

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск8 Формула для расчета работы Опыт 1 Кто больше затратил сил? А кто большую совершил работу? От какой величины зависит работа? А какая это зависимость, прямая или обратная? Запишем: A~F

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск9 Формула для расчета работы Опыт 2 Кто прошел больший путь? Кто совершил большую работу? От какой ещё величины зависит работа? А какая это зависимость, прямая или обратная? Запишем: A~s 2 м 4 м4 м

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск10 Формула для расчета работы где F – сила, приложенная к телу; s – путь, проделанный телом. Запишем: A~sA~F A = F s За единицу работы принимают работу, совершенную силой в 1 ньютон на пути в 1 метр. 1 кДж = 1000 Дж 1 МДж = 1000 кДж = Дж 1 мДж = 0,001Дж 1 м F=1 Н

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск11 Джеймс Прескотт Джоуль Единицей работы в СИ является джоуль (1 Дж). 1 Дж - это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути 1 м в направлении действия силы. Эта единица названа в честь английского ученого Дж. Джоуля (1818 – 1889) английский физик, родился в Солфорде (недалеко от Манчестера) в семье владельца пивоваренного завода. Юный Джеймс никогда не посещал никаких учебных заведений и все свое образование получил дома. В течение нескольких лет его частным учителем был известный ученый Дж. Дальтон, который занимался с ним основами математики, физики и химии. В возрасте 19 лет Джоуль начинает свои первые экспериментальные исследования. Он пытается (правда, не очень удачно) разработать конструкцию электродвигателя, В 1839 г. Джоуль устанавливает, что сила взаимодействия между двумя электромагнитами пропорциональна квадрату силы тока, протекающего через их обмотки. Через год он открывает эффект магнитного насыщения. После этого он начинает изучать тепловое действие тока и в 1841 г. экспериментальным путем устанавливает, что количество теплоты, выделяемое током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока. Начиная с 1843 г,, в течение нескольких лет Джоуль проводит серию опытов по измерению механического эквивалента теплоты. Установление связи между механической работой и количеством теплоты сыграло важную роль в открытии закона сохранения и превращения энергии.

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск12 Джеймс Прескотт Джоуль Единицей работы в СИ является джоуль (1 Дж). 1 Дж - это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути 1 м в направлении действия силы. Эта единица названа в честь английского ученого Дж. Джоуля (1818 – 1889) В 1845 г. Джоуль устанавливает, что внутренняя энергия газа не зависит от занимаемого им объема и определяется его температурой (закон Джоуля). Через три года в докладе, прочитанном в Манчестерском обществе, он высказывает важное положение о причине существования давления: «Упругая сила, или давление, должна представлять собой эффект движения частиц, из которых составлен всякий газ». В 1850 г. Джоуль избирается членом Лондонского королевского общества. В гг. совместно с У. Томсоном он открывает эффект изменения температуры газа при его адиабатическом протекании через пористую перегородку (эффект ДжоуляТомсона). Джоуль никогда не отличался крепким здоровьем, и напряженная работа постепенно подорвала его силы. В последние годы жизни он тяжело болел и практически не работал. Умер Джоуль в возрасте 70 лет. В том же году, когда он умер, состоялся Международный конгресс электриков, на котором было принято решение назвать единицу энергии джоулем.

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск13 A = F s

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск14 Задача: Какую работу нужно совершить, чтобы положить гантель на стол? h=80 см F=100 H A=Fs=Fh; А=100Н0,8м=80 Дж Решение: кДж0,8Дж800 Дж80 Дж8 Дж кДж0,8 Дж800 Дж80 Дж8 Дж

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск15 Задача: Мешок с картошкой перетащили на 2м при этом совершили работу в 1кДж. Какую силу для этого пришлось приложить? s = 2 м F=? Решение: старт ,002Н2 Н500 Н0,5 Н2 кН ,002 Н2 Н500 Н0,5 Н2 кН

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск16 Задача Ведро с водой весит 100Н. Поднимая это ведро из колодца мальчик произвел работу в 1,5 кДж Какой глубины колодец? h=? ,7 м15 см150 м15 м67 м ,7 м15 см150 м15 м67 м

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск17 Когда работа совершается? Опыт 3 Толкаем тяжелый груз, прикладываем силу, груз не двигается. Совершается ли работа? НЕТ Почему? Груз не сдвинулся с места, проделанный путь равен 0 Значит, работа не совершается! если s=0, то А=F·0=0

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск18 Когда работа совершается? если F=0, то А=0·s=0

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск19 Когда работа совершается? Шайба скользит по льду v=const s

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск20 Когда работа совершается? Шайба скользит по льду Сила тяжести действует на шайбу перпендикулярно направлению движения Fтяж v=const s Влияет ли сила тяжести на движение шайбы? если F v, то А=0

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск21 Условия, при которых работа не равна нулю для совершения работы необходимо выполнение трех условий: 1. к телу должна быть приложена какая-то сила, 2. тело должно двигаться; 3. направление движения не должно быть перпендикулярным по отношению к направлению действия силы. Если хотя бы одно из этих условий не будет выполнено, то работа будет равна нулю. Если тело, к которому приложена сила, продолжает оставаться в покое, то механическая работа при этом не совершается. F v FтFт

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск22 Задача: В каком случае совершается механическая работа? 1 23 FтFт F v 1.Брусок покоится 2.Брусок движется по гладкому стеклу 3.Брусок перемещается под действием силы F v=0 v

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск23 Работа может быть как положительной, так и отрицательной Если сила и направление движения совпадают, то А>0 Если сила и направление перемещения противоположны, то А

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск24 Работа может быть как положительной, так и отрицательной Если сила и направление движения совпадают, то А>0 Если сила и направление перемещения противоположны, то А

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск25 Итак: Что нового мы узнали сегодня на уроке?

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск26 Итак: Механическая работа может совершаться в том случае, когда тело движется под действием силы, причем, сила должна либо способствовать движению, либо препятствовать ему. Механическая работа прямо пропорциональна силе и пройденному пути. Принято считать работу положительной, когда сила направлена в сторону движения тела. Если же сила направлена в противоположную сторону, то работа отрицательна.

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск27 ТЕСТ На выбор: на оценку «3» - 3 на оценку«4» - 4 на оценку «5» - 5

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск28 Ответы: Вариант 1 3 – В 4 – А 5 – Б Вариант 2 3 – Б 4 – А 5 – Б

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск29 Задание на дом §53 ч.,опр., ф-лы, вопр., упр 28(п) (доп. Л. 716)

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск30 Спасибо за РАБОТУ на уроке

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск31 Качественные задачи и вопросы Какие силы совершают работу в следующих случаях? Санки скатываются с горы силы тяжести и трения камень падает вертикально вниз автомобиль останавливается на горизонтальной дороге сила тяжести сила трения пружина разжимается сила упругости взлетает воздушный шар выстрел из лука сход снежной лавины спортсмен поднимает гирю силы Архимеда, тяжести, сопротивления воздуха силы трения, тяжести силы рук спортсмена, тяжести гири сила упругости

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск32 Для закрепления В каких случаях совершается механическая работа?

©Л.А.Мирская, школа 39, г.Саранск33 Задача: Вася переместился на 2м при этом совершил работу в 1килоджоуль, Какую силу он для этого приложил? s = 2 м F=? старт