ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Praca, moc, energia mechanicznaklasa 1 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/1/fizyka/praca-mechaniczna/

Fizyka · Praca, moc, energia mechaniczna · kl. 1

Praca mechaniczna

Cały dzień „pracujesz”, ale dla fizyka praca to coś konkretnego – siła przesuwa ciało, więc samo trzymanie plecaka w miejscu się nie liczy.

ok. 3 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Co to jest praca

  • Oznaczenia: W – praca [J]; F – siła [N]; s – przemieszczenie ciała (droga) [m]; m – masa [kg]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²]; h – wysokość [m]. Jednostka pracy: dżul, 1 J = 1 N · 1 m.
Zapamiętaj

Gdy stała siła działa wzdłuż przemieszczenia: W = F · s. Praca to energia, którą siła przekazuje ciału (albo mu odbiera).

  • Pchasz wózek siłą 40 N na odcinku 15 m: W = 40 N · 15 m = 600 J.
  • Przykład. Dane: paczkę m = 2 kg podnosisz ruchem jednostajnym na wysokość h = 1,5 m, g = 9,81 m/s².
  • Wzory: F = m · g (siła równoważy ciężar), W = F · h.
  • Obliczenia: F = 2 kg · 9,81 m/s² ≈ 19,6 N; W = 19,6 N · 1,5 m ≈ 29,4 J.
  • Odpowiedź: wykonujesz pracę ok. 29 J.

2Kiedy siła nie wykonuje pracy

  • Siła wykonuje pracę tylko wtedy, gdy ciało się przesuwa, a siła ma składową wzdłuż tego przesunięcia.
  • Trzymasz ciężki plecak w miejscu: s = 0, więc W = 0. Mięśnie się męczą, ale plecak się nie przesuwa.
  • Niesiesz plecak poziomo: siła, którą go podtrzymujesz, jest pionowa, a ruch poziomy, więc praca tej siły jest równa zeru.
  • Satelita krąży po orbicie kołowej: siła grawitacji (dośrodkowa) jest prostopadła do prędkości, więc nie wykonuje pracy.
zgodnie z ruchemprzemieszczenie sW = +F·s (dodatnia)prostopadleprzemieszczenie sW = 0przeciwnieprzemieszczenie sW = −T·s (ujemna)FFT
Siła zgodna z ruchem, prostopadła i przeciwna: praca dodatnia, zerowa i ujemna
Sprawdź, czy rozumiesz

Podnosisz paczkę. Jaką pracę wykonuje wtedy siła ciężkości?

3Znak pracy

siła względem ruchupracaprzykład
zgodniedodatnia (ciało zyskuje energię)pchanie wózka
prostopadlezerosiła dośrodkowa, ciężar przy ruchu poziomym
przeciwnieujemna (ciało traci energię)tarcie, opór powietrza
  • Tarcie 20 N hamuje klocek na drodze 5 m: W = −⁠20 N · 5 m = −⁠100 J.
  • Przy podnoszeniu paczki ty wykonujesz pracę dodatnią, a ciężar – ujemną (ciężar działa w dół, ruch jest w górę).
  • Gdy siła działa pod kątem do ruchu, pracę wykonuje tylko jej składowa wzdłuż ruchu; (R) wzór W = F · s · cos α poznasz w temacie ZR o pracy.
Uwaga na błąd

„Trzymam ciężką walizkę, więc wykonuję dużą pracę”

Bez przemieszczenia praca wynosi zero.

✎Ściąga: Praca mechaniczna

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Gdy stała siła działa wzdłuż przemieszczenia: W = F · s. Praca to energia, którą siła przekazuje ciału (albo mu odbiera).
  • Oznaczenia: W – praca [J]; F – siła [N]; s – przemieszczenie ciała (droga) [m]; m – masa [kg]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²]; h – wysokość [m]. Jednostka pracy: dżul, 1 J = 1 N · 1 m.
  • Przykład. Dane: paczkę m = 2 kg podnosisz ruchem jednostajnym na wysokość h = 1,5 m, g = 9,81 m/s².

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Kiedy siła wykonuje pracę dodatnią?

    1. AGdy działa przeciwnie do ruchu
    2. BGdy działa zgodnie z kierunkiem przemieszczenia
    3. CGdy ciało stoi w miejscu
    4. DGdy działa prostopadle do przemieszczenia
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Gdy działa zgodnie z kierunkiem przemieszczenia – Praca dodatnia oznacza, że siła pomaga w ruchu i przekazuje ciału energię.

  2. Wózek pchasz siłą 40 N na drodze 15 m (siła zgodna z ruchem). Ile wynosi praca?

    1. A55 J
    2. Bok. 2,7 J
    3. C6000 J
    4. D600 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 600 J – W = F · s = 40 N · 15 m = 600 J.

  3. Trzymasz w rękach walizkę 20 kg i stoisz w miejscu przez minutę. Jaką pracę wykonujesz nad walizką?

    1. AUjemną
    2. BZerową
    3. CTaką jak przy podnoszeniu walizki
    4. DBardzo dużą dodatnią
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Zerową – Brak przemieszczenia oznacza W = 0, choć mięśnie się męczą.

  4. Tarcie o wartości 20 N zatrzymuje klocek, który przesuwa się o 5 m. Jaką pracę wykonuje tarcie?

    1. A100 J
    2. B−⁠100 J
    3. C4 J
    4. D0 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: −⁠100 J – Tarcie działa przeciwnie do ruchu, więc praca jest ujemna: W = −⁠20 N · 5 m = −⁠100 J.

  5. Jaką pracę wykonuje siła grawitacji nad satelitą krążącym po orbicie kołowej?

    1. AZerową
    2. BDodatnią
    3. CZależną od masy satelity, zawsze dodatnią
    4. DUjemną
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Zerową – Siła jest prostopadła do prędkości, czyli do przemieszczenia, więc jej praca jest równa zeru.

  6. Podnosisz paczkę. Jaką pracę wykonuje wtedy siła ciężkości?

    1. ADodatnią, równą twojej pracy
    2. BDodatnią
    3. CUjemną
    4. DZerową
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Ujemną – Ciężar jest skierowany w dół, a ruch w górę, więc praca ciężaru jest ujemna.

  7. Jaka jest jednostka pracy?

    1. Aniuton
    2. Bdżul (1 J = 1 N · m)
    3. Cpaskal
    4. Dwat
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: dżul (1 J = 1 N · m) – Praca to energia przekazana przez siłę, więc mierzymy ją w dżulach; wat to jednostka mocy.

  8. Paczkę 2 kg podnosisz ruchem jednostajnym na wysokość 1,5 m (g = 9,81 m/s²). Ile wynosi praca twojej siły?

    1. Aok. 13 J
    2. Bok. 29 J
    3. Cok. 294 J
    4. D3 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: ok. 29 J – F = m · g ≈ 19,6 N, więc W = 19,6 N · 1,5 m ≈ 29 J; 3 J wychodzi, gdy zapomnisz o g.

Cały dział „Praca, moc, energia mechaniczna”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Ten sam temat w innych klasach i przedmiotach

Więcej: Fizyka, klasa 1

Badania w fizycePomiary i niepewność pomiarowaNiepewności pomiarowe i dopasowanie prostejWielkości wektorowe i skalarneAnaliza danych i wykresyNarzędzia matematyczne w fizyceRachunek wektorowy i trygonometriaPodstawowe pojęcia kinematykiPrędkośćRównanie ruchu i ruch względnyPrzyspieszenieRuch jednostajny prostoliniowyRuch prostoliniowy zmiennyRuch zmienny – wykresy a(t), zadania i przyspieszenie w ruchu krzywoliniowymRuch po okręguPrędkość kątowa i ruch po okręgu ze zmienną prędkościąRzut poziomy i rzut ukośnyDoświadczenia z kinematykiSiła i jej cechyRodzaje siłUkłady nieinercjalne i siły bezwładnościZasady dynamiki NewtonaTarcieRównia pochyła i zadania z tarciemSiła dośrodkowaDynamika ruchu po okręguDoświadczenia z dynamikiMocEnergia mechaniczna i jej zasada zachowaniaPraca siły zmiennej, twierdzenie o pracy i energiiMoc w ruchu i sprawność urządzeńPęd, zasada zachowania pędu i zderzeniaDoświadczenia: praca, moc, energiaCiśnienieSiła wyporu i prawo ArchimedesaCiśnienie całkowite, naczynia połączone i pływanie ciałDoświadczenia z hydrostatykiPrawo powszechnego ciążeniaPrzyspieszenie grawitacyjne i prawa KepleraUkład Słoneczny, Galaktyka i WszechświatPrędkości kosmiczne i ruch satelitówSatelity, nieważkość i przeciążenieBryła sztywna i moment siłyMoment bezwładności i dynamika ruchu obrotowegoEnergia kinetyczna ruchu obrotowegoPlanowanie doświadczeńPrzeprowadzanie pomiarówAnaliza wynikówWybrane doświadczenia w klasie 1Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego wahadłem