Работа в физике — не усилие и не усталость, а произведение силы на перемещение вдоль неё. Держа в голове это определение, легко понять, почему никакой механизм не даёт выигрыша в работе.
Что нужно знать
- Механическая работа: $A = F s$, если сила направлена вдоль перемещения. Если сила перпендикулярна перемещению, работа равна нулю.
- Мощность: $N = \dfrac{A}{t}$, единица — ватт.
- Момент силы: $M = F l$, где $l$ — плечо, то есть расстояние от оси до линии действия силы.
- Правило равновесия рычага: $F_1 l_1 = F_2 l_2$.
- Золотое правило механики: ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе — во сколько раз выигрываем в силе, во столько проигрываем в пути.
- Коэффициент полезного действия: $\eta = \dfrac{A_{\text{полезн}}}{A_{\text{затрач}}} \cdot 100\%$; он всегда меньше ста процентов.
- Энергия: потенциальная $E_p = mgh$, кинетическая $E_k = \dfrac{mv^2}{2}$.
Где чаще всего ошибаются
- Считают работу совершённой, когда человек держит груз неподвижно: перемещения нет, значит нет и работы.
- Берут плечом расстояние до точки приложения, а не до линии действия силы.
- Получают КПД больше $100\%$ и не видят в этом ошибки.
- Путают работу и мощность: мощность — это работа за единицу времени.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 7 класс · Пёрышкин, 2024 · Глава 4 · Работа, мощность, энергия