1Kiedy siła wykonuje pracę?
- Praca mechaniczna jest wykonywana, gdy na ciało działa siła i ciało przesuwa się w kierunku działania tej siły. Pchasz szafę i ona jedzie – wykonujesz pracę.
W = F · s
- W – praca [J]; F – wartość siły działającej wzdłuż przesunięcia [N]; s – przesunięcie (droga) ciała [m].
- 1 dżul to praca siły 1 N na drodze 1 m: 1 J = 1 N · 1 m. Większa jednostka: 1 kJ = 1000 J.
- Gdy ciągniesz sanki za ukośny sznurek, pracę wykonuje tylko ta część siły, która działa wzdłuż ruchu – dokładnie policzysz to w liceum.
2Praca dodatnia, zerowa i ujemna
- Dodatnia – siła ma zwrot zgodny z ruchem, np. pchasz wózek do przodu.
- Zerowa – gdy ciało się nie przesuwa (trzymasz plecak, pchasz ścianę) albo siła jest prostopadła do ruchu (siła, którą trzymasz torbę niesioną poziomo).
- Ujemna – siła ma zwrot przeciwny do ruchu, np. tarcie hamujące sanki. Taka siła zmniejsza energię ciała.
„Męczę się, więc wykonuję pracę”
Trzymając ciężki plecak w miejscu, męczysz się, ale s = 0, więc W = 0.
Uczeń niesie torbę poziomo po korytarzu ze stałą prędkością. Praca siły, którą trzyma torbę (skierowanej w górę), jest
Torba nie przesuwa się w górę, więc siła pionowa nie wykonuje pracy.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Praca przy podnoszeniu
- Podnosząc ciało ruchem jednostajnym, działasz siłą równą jego ciężarowi: F = m · g. Droga to wysokość h, więc W = m · g · h.
- m – masa [kg]; g ≈ 10 N/kg – współczynnik grawitacji; h – wysokość, na jaką podnosisz ciało [m].
Praca wykonana przy podnoszeniu ciała zwiększa jego energię potencjalną o tyle samo dżuli.
4Przykład krok po kroku
- Zadanie: Kasia wnosi plecak o masie 5 kg na piętro położone 3 m wyżej. Jaką pracę wykonuje nad plecakiem?
- Dane: m = 5 kg, h = 3 m, g ≈ 10 N/kg. Szukane: W.
- Wzór: W = F · s = m · g · h.
- Obliczenia: W = 5 kg · 10 N/kg · 3 m = 150 J.
- Odpowiedź: Kasia wykonuje nad plecakiem pracę 150 J.
Jaką pracę trzeba wykonać, aby podnieść ruchem jednostajnym ciało o masie 2 kg na wysokość 1,5 m (g = 10 N/kg)?
W = m · g · h = 2 kg · 10 N/kg · 1,5 m = 30 J.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Praca mechaniczna
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- W = F · s
- Praca wykonana przy podnoszeniu ciała zwiększa jego energię potencjalną o tyle samo dżuli.
- Praca mechaniczna jest wykonywana, gdy na ciało działa siła i ciało przesuwa się w kierunku działania tej siły. Pchasz szafę i ona jedzie – wykonujesz pracę.
- 1 dżul to praca siły 1 N na drodze 1 m: 1 J = 1 N · 1 m. Większa jednostka: 1 kJ = 1000 J.
- Dodatnia – siła ma zwrot zgodny z ruchem, np. pchasz wózek do przodu.
- Zerowa – gdy ciało się nie przesuwa (trzymasz plecak, pchasz ścianę) albo siła jest prostopadła do ruchu (siła, którą trzymasz torbę niesioną poziomo).
- Ujemna – siła ma zwrot przeciwny do ruchu, np. tarcie hamujące sanki. Taka siła zmniejsza energię ciała.
?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.
Chłopiec pcha wózek siłą 50 N na drodze 4 m. Wykonał pracę
- A54 J
- B12,5 J
- C46 J
- D200 J
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 200 J – W = F · s = 50 N · 4 m = 200 J.
Jaką pracę trzeba wykonać, aby podnieść ruchem jednostajnym ciało o masie 2 kg na wysokość 1,5 m (g = 10 N/kg)?
- A20 J
- B3 J
- C13,3 J
- D30 J
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 30 J – W = m · g · h = 2 kg · 10 N/kg · 1,5 m = 30 J.
W której sytuacji człowiek NIE wykonuje pracy w sensie fizycznym?
- Awnosi walizkę po schodach
- Btrzyma nieruchomo walizkę
- Cpcha wózek po sklepie
- Dpodnosi hantle
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: trzyma nieruchomo walizkę – Walizka się nie przesuwa, więc s = 0 i W = 0.
Uczeń niesie torbę poziomo po korytarzu ze stałą prędkością. Praca siły, którą trzyma torbę (skierowanej w górę), jest
- Arówna zeru, bo siła jest prostopadła do przesunięcia
- Brówna ciężarowi torby razy długość korytarza
- Cujemna, bo torba jest ciężka
- Ddodatnia, bo uczeń się męczy
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: równa zeru, bo siła jest prostopadła do przesunięcia – Torba nie przesuwa się w górę, więc siła pionowa nie wykonuje pracy.
Sanki hamują na poziomym śniegu. Praca siły tarcia działającej na sanki jest
- Aujemna
- Bdodatnia i równa energii sanek
- Cdodatnia
- Drówna zeru, bo tarcie nie przesuwa sanek
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: ujemna – Tarcie ma zwrot przeciwny do ruchu, więc jego praca jest ujemna i zmniejsza energię sanek.
Jeden dżul to
- A1 N przez 1 m
- B1 m przez 1 N
- C1 N · 1 m
- D1 kg · 1 m
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: 1 N · 1 m – Praca to siła razy droga, więc 1 J = 1 N · 1 m.
Siła 200 N wykonała pracę 1 kJ. Na jakiej drodze działała?
- A5 m
- B200 000 m
- C50 m
- D0,2 m
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: 5 m – s = W przez F = 1000 J przez 200 N = 5 m.
Dźwig podniósł ruchem jednostajnym ładunek o masie 500 kg na wysokość 12 m (g = 10 N/kg). Wykonał pracę
- A6 J
- B60 kJ
- C600 kJ
- D6 kJ
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 60 kJ – W = 500 kg · 10 N/kg · 12 m = 60 000 J = 60 kJ.
Cały dział „Energia”: 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.