background image
background image

Praca mechaniczna jest wykonywana wtedy, gdy pod 
działaniem siły ciało jest przesuwane na pewną odległość. 

Praca jest większa, gdy wykonuje ją większa siła lub gdy przesunięcie (droga) jest większe.
Wzór na pracę (oznaczaną literą W) z rysunku: 

Niech siła F działa na ciało pod kątem α do kierunku ruchu ciała: 

Po rozłożeniu siły F na składowe okazało się, iż 
pracę wykonuje tylko składowa F

X

. Z rysunku

 

Wykonana praca wynosi 

Jednostką pracy w układzie SI jest dżul

 

Jeden dżul jest to praca wykonana siłą jednego 
niutona na drodze jednego metra, przy czym 
siła ta działa w kierunku przesuwania ciała.

Praca W wykonana przez stałą siłę jest iloczynem skalarnym 
tej siły F  i wektora przesunięcia s.

background image

UWAGI:

1. Ciało może przemieszczać się w kierunku innym niż działa siła.

1.  

Praca jest skalarem.

1. Praca może być dodatnia lub ujemna.

1. Siły przyłożone do ciała nie zawsze wykonują pracę.

background image

„Praca” bez pracy, czyli kiedy siła nie pracuje.

Kiedy siła działa na 
nieruchome ciało, 
nie wykonuje pracy.

Siła bez Ruchu

Kiedy ciało, jest przenoszone 
ze stałą prędkością przez siłę,
która działa prostopadle do
kierunku ruchu, siła nie pracuje.

Siła prostopadła do Ruchu

Stała 
prędkość

 wykład 3

background image

w trakcie podnoszenia ciała człowiek działa siłą równą ciężarowi ale 
przeciwnie skierowaną, więc "dodatnia"
praca W = mgh wykonana na drodze przez siłę (człowieka) jest 
równa co do wartości "ujemnej" pracy wykonanej przez siłę

background image

PRACA SIŁ CIĘŻKOŚCI

Praca wykonana przez siłę ciężkości m*g działającą na punkt 
materialny o masie m, przy przejściu punktu z A

1

 do A

2

.

Praca siły F na skończonym odcinku łuku A

1

A

2

:

Praca W nie zależy od kształtu toru po którym poruszał się punkt 
materialny.

background image

Praca wykonana przez zmieniającą się siłę

• Praca dla siły i przesunięcia w jednym 

kierunku na odcinku x

• Praca na drodze od punktu x

i

 do x

f

•  

• W ogólnym przypadku, gdy siła i 

przesunięcie nie mają tego samego 

kierunku

N

x

x

x

i

f

x

F

W

F

x

x

i

x

f

x

F

x1

F

xN

x

F

x

F

x

F

W

xN

x

x

...

2

1

dx

x

N

f

i

x

x

x

dx

F

W

Pf

Pi

E

E

d

W

f

i

r

r

r

F

background image

PRACA SIŁY ZMIENNEJ

F(x)

0

x

x

1

x

2

PRACA SIŁY STAŁEJ

Praca =  

    = 

powierzchnia pod krzywą F(x).

 

dx

x

F

2

x

1

x

background image

Praca siły sprężystości

Siła sprężystości jest 
proporcjonalna do 
odkształcenia

Współczynnik proporcjonalności (stała 
sprężyny)

Praca to pole pod wykresem 

background image

Energia jest taką wielkością, która mówi nam czy i 

ile ciało może wykonać pracy. 

Jeżeli ciało A ma określoną energię to może przekazać 

część lub całość tej energii ciału B. 

Mówimy wtedy że ciało A wykonuje pracę nad ciałem B. 

Wówczas energia ciała A zmniejsza się, a energia ciała B 

rośnie. Niezależnie czy ciało B miało przedtem jakąś 

energię mechaniczną czy nie zawsze możemy tę energię 

zwiększyć. 

Ale jeżeli ciało A nie posiada energii to nie może ona 

wykonywać pracy nad innym ciałem. 

Energia to zdolność do wykonania jakiejś 

pracy

Jednostką pracy i energii jest w układzie SI dżul (J); 1J = 1N·m.

background image

Rodzaje energii

•Energia kinetyczna
•Energia potencjalna
•Energia cieplna
•Energia elektryczna
•Energia chemiczna
•Energia jądrowa
•Energia światła
•Energia mechaniczna (np. sprężystości)

background image

RODZAJE  

RODZAJE  

ENERGII

ENERGII

JĄDROWA

JĄDROWA

SŁONECZNA

SŁONECZNA

WIATRU

WIATRU

CHEMICZNA

CHEMICZNA

CIEPLNA

CIEPLNA

ELEKTRYCZNA

ELEKTRYCZNA

MECHANICZN

MECHANICZN

A

A

KINETYCZNA

KINETYCZNA

POTENCJALNA

POTENCJALNA

ODDZIAŁYWANI

ODDZIAŁYWANI

E

E

RUCH

RUCH

background image

Układ izolowany od otoczenia to układ, do którego nie można 
dostarczać energii ani odbierać.

Całkowita energia 

układu izolowanego nie może się zmieniać.

Energia potencjalna

Energia kinetyczna

Suma energii kinetycznej i potencjalnej w układzie, na który nie 
działają siły zewnętrzne i nie następuje w nim rozpraszanie energii 
wskutek działania sił niezachowawczych, jest wielkością stałą

background image

Energia całkowita układu nie zmienia się:

 

Energia może być przekształcana z jednej formy w 
drugą.

 

Energia

 

nie może być wytwarzana ani niszczona.

background image

Energia kinetyczna

Połowę iloczynu masy ciała i kwadratu 
prędkości nazywamy energią kinetyczną E

k

 

ciała o masie m.

Dla ruchu obrotowego 

background image

•Energia potencjalna grawitacji

Ten rodzaj energii mechanicznej mają ciała, które znajdują się  na 
pewnej wysokości

•Energia potencjalna sprężystości

Ten rodzaj energii mechanicznej posiadają takie ciała jak rozciągnięta 
sprężyna

Energia potencjalna ciała to energia, która zależy od jego położenia 
w stosunku do innych ciał.

background image

W inercjalnym układzie odniesienia praca siły wypadkowej działającej 
na ciało  jest równa zmianie energii kinetycznej  tego ciała 

Twierdzenie o równoważności pracy i energii kinetycznej

Jeżeli uwzględni się opory ośrodka

Praca siły czynnej działającej na ciało jest równa pracy zużytej na 
pokonanie oporów ruchu i na przyrost energii kinetycznej 
poruszającego się ciała

background image

Przez moc w fizyce określamy wielkość która mówi nam ile 
pracy zostało wykonane w jednostce czasu. 

Moc jest zdefiniowana wzorem: 

Jednostką mocy jest W (Wat). 
1 wat to moc urządzenia która wykonuje pracę jednego 
dżula 
w ciągu jednej sekundy

W ruchu obrotowym:

Moc w ruchu obrotowym jest równa iloczynowi momentu 
obrotowego i prędkości kątowej

background image
background image

Pęd jest to wektor będący iloczynem masy i prędkości. Jego kierunek 
i zwrot są takie same jak kierunek i zwrot prędkości. Jednostką pędu 
jest [kg 

.

 m/s]

background image

Popęd zwany też impuls i popęd siły jest wektorową wielkością 
fizyczną równą iloczynowi siły i czasu jej działania

Jednostką  popędu  jest  niutonosekunda  (N × s)  -  jest  to  popęd 
(impuls)  siły  udzielony  ciału  przez  działanie  na  nie  w  czasie  1s  stałej 
siły równej 1N.

background image

Pęd i popęd- zasada zachowania pędu

Na ciało o masie m posiadające prędkość początkową v

1

 działa 

siła F, której zwrot jest zgodny ze zwrotem wektora prędkości 
ciała. Pod działaniem tej siły prędkość ciała wzrasta do wartości 
v

2

 (ruch jednostajnie przyspieszony).

  

 

                       

popęd

Zmiana pędu

Popęd siły równy jest przyrostowi pędu masy ciała.


Document Outline