Μια δύναμη F παράγει έργο W όταν μετατοπίζεται το σημείο εφαρμογής της πάνω στην κατεύθυνση της δύναμης κατά χ (το έργο της δύναμης είναι + καθώς αυξάνεται η ενέργεια του σώματος ) δηλαδή
W=F *χ . (* =επί)
Προφανώς 1 μονάδα έργου στο S.I (1 Joule)θα έχουμε όταν δύναμη 1 Ν μετατοπίζει το σημείο εφαρμογής της πάνω στην κατεύθυνσή της κατα 1 m δηλαδή 1 J =1N*1m.
Το έργο είναι μονόμετρο μέγεθος.
Έργο του βάρους :
στην πάνω εικόνα η πέτρα ανεβαίνει κατακόρυφα κατά 2 m , ανεξάρτητα από τον δρόμο που ανέβηκε το έργο Ww του βάρους w είναι αρνητικό αφού έχει κατεύθυνση αντίθετη από την κίνηση και δίνεται από την σχέση Ww= -w*h= -m*g*h.
(Προσέξτε ότι το έργο το συμβολίζουμε με W ενώ το βάρος με w ή και με Β)
Αν το ίδιο σώμα κατέβαινε κατά 2 m το έργο του βάρους θα ήταν + και ίσο με
Ww= +w*h= m*g*h.
Στην επόμενη εικόνα (α) αν το καρότσι μετατοπιστεί προς τα δεξιά κατά χ=2m τότε η δύναμη F=300N θα έχει παράξει έργο W=F *χ=300*2=600 Joule
Αντίθετα αν η μετατόπιση ενός σώματος έχει αντίθετη κατεύθυνση από την δύναμη τότε το έργο της δύναμης είναι - καθώς αφαιρεί ενέργεια από το σώμα που την μετατρέπει σε άλλη μορφή ενέργειας
δηλαδή W=-F *χ.
Στην εικόνα που ακολουθεί ο Σπύρος Δήμας ασκεί δυναμη F=2000N και σηκώνει προς τα πάνω την μπάρα κατά h=0.8 m το έργο της δύναμης που ασκεί είναι W1=+F*h =2000*0.8=1600N΄όμως στην κίνηση αυτή το βάρος της μπάρας w που είναι και αυτό δύναμη έχει κατεύθυνση προς τα κάτω δηλαδή αντίθετη από την κίνηση άρα το βάρος έχει αρνητικό έργο W2=-B*h όμως επειδή η μπάρα ισορροπεί στην ανώτερη θέση θα ισχύει
ΣF=0 ή F=B άρα W2=-B*h=-2000*0.8=-1600N΄δλαδή το έργο της δύναμης του Δήμα παράγει έργο 1600Ν δηλαδή αυξάνει την ενέργεια της μπάρας κατά 1600Ν που μετατρέπεται εξολοκλήρου σε δυναμική ενέργεια μέσω του έργου του Βάρους.
Εκεί ψηλα οι 2 δυνάμεις δεν παράγουν έργο αφού δεν μετατοπίζονται.
Ένα σώμα έχει ενέργεια όταν μπορεί να προκαλεί μεταβολές π.χ μια σφαίρα βλήματος έχει κινητική ενέργεια αφού αν χτυπήσει ένα μήλο θα το διαλύσει
ΣΦΑΙΡΑ ΤΡΥΠΑΕΙ ΜΗΛΟ , ένα καρύδι αν πέσει από ψηλα όπου έχει δυναμική ενέργεια λίγο πριν χτυπήσει στο σκληρό έδαφοςέχει κινητική ενέργεια που χρησιμεύει στο να σπάσει το κέλυφός του όταν χτυπήσει κάτω, το νερό που πέφτει από ψηλά μπορεί να κινήσει έναν υδρόμυλο (έχει και κινητική και δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται ψηλά )
Ερωτήσεις :σελίδα 109 1, σελίδα 110 2
Ασκήσεις : σελίδα 112 1, 2,
W=F *χ . (* =επί)
Προφανώς 1 μονάδα έργου στο S.I (1 Joule)θα έχουμε όταν δύναμη 1 Ν μετατοπίζει το σημείο εφαρμογής της πάνω στην κατεύθυνσή της κατα 1 m δηλαδή 1 J =1N*1m.
Το έργο είναι μονόμετρο μέγεθος.
Έργο του βάρους :
στην πάνω εικόνα η πέτρα ανεβαίνει κατακόρυφα κατά 2 m , ανεξάρτητα από τον δρόμο που ανέβηκε το έργο Ww του βάρους w είναι αρνητικό αφού έχει κατεύθυνση αντίθετη από την κίνηση και δίνεται από την σχέση Ww= -w*h= -m*g*h.
(Προσέξτε ότι το έργο το συμβολίζουμε με W ενώ το βάρος με w ή και με Β)
Αν το ίδιο σώμα κατέβαινε κατά 2 m το έργο του βάρους θα ήταν + και ίσο με
Ww= +w*h= m*g*h.
Γενικά μπορούμε να πούμε ότι το έργο του βάρους ενός σώματος κατά την μετακίνησή του
μεταξύ 2 θέσεων με υψομετρική διαφορά h δεν επηρεάζεται από το είδος της πορείας
παρά μόνο από την αρχική και την τελική
θέση του σώματος : Ww= ±w*h= ±m*g*h (το + αντιστοιχεί στην κάθοδο όπου το βάρος επειδή
έχει κατεύθυνση προς τα κάτω δηλαδή ίδια με την μετατόπιση έχει θετικό έργο ενώ
στην άνοδο και το – αντιστοιχεί στην άνοδο όπου το βάρος έχει αντίθετη κατεύθυνση με την
μετατόπιση )
Στην επόμενη εικόνα (α) αν το καρότσι μετατοπιστεί προς τα δεξιά κατά χ=2m τότε η δύναμη F=300N θα έχει παράξει έργο W=F *χ=300*2=600 Joule
Αντίθετα αν η μετατόπιση ενός σώματος έχει αντίθετη κατεύθυνση από την δύναμη τότε το έργο της δύναμης είναι - καθώς αφαιρεί ενέργεια από το σώμα που την μετατρέπει σε άλλη μορφή ενέργειας
δηλαδή W=-F *χ.
Στην εικόνα που ακολουθεί ο Σπύρος Δήμας ασκεί δυναμη F=2000N και σηκώνει προς τα πάνω την μπάρα κατά h=0.8 m το έργο της δύναμης που ασκεί είναι W1=+F*h =2000*0.8=1600N΄όμως στην κίνηση αυτή το βάρος της μπάρας w που είναι και αυτό δύναμη έχει κατεύθυνση προς τα κάτω δηλαδή αντίθετη από την κίνηση άρα το βάρος έχει αρνητικό έργο W2=-B*h όμως επειδή η μπάρα ισορροπεί στην ανώτερη θέση θα ισχύει
ΣF=0 ή F=B άρα W2=-B*h=-2000*0.8=-1600N΄δλαδή το έργο της δύναμης του Δήμα παράγει έργο 1600Ν δηλαδή αυξάνει την ενέργεια της μπάρας κατά 1600Ν που μετατρέπεται εξολοκλήρου σε δυναμική ενέργεια μέσω του έργου του Βάρους.
Εκεί ψηλα οι 2 δυνάμεις δεν παράγουν έργο αφού δεν μετατοπίζονται.
Ένα σώμα έχει ενέργεια όταν μπορεί να προκαλεί μεταβολές π.χ μια σφαίρα βλήματος έχει κινητική ενέργεια αφού αν χτυπήσει ένα μήλο θα το διαλύσει
ΣΦΑΙΡΑ ΤΡΥΠΑΕΙ ΜΗΛΟ , ένα καρύδι αν πέσει από ψηλα όπου έχει δυναμική ενέργεια λίγο πριν χτυπήσει στο σκληρό έδαφοςέχει κινητική ενέργεια που χρησιμεύει στο να σπάσει το κέλυφός του όταν χτυπήσει κάτω, το νερό που πέφτει από ψηλά μπορεί να κινήσει έναν υδρόμυλο (έχει και κινητική και δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται ψηλά )
Ερωτήσεις :σελίδα 109 1, σελίδα 110 2
Ασκήσεις : σελίδα 112 1, 2,
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου