☰ Содержание · Физика

Работа, энергия, мощность. Повторение главы II

Уроки 29–31 · 3 урока · Н. Ш. Турдиев. Физика, 6 класс, 3-е переработанное издание. Издательство «Нисо Полиграф», Ташкент, 2017
30

Виды энергии. Мощность

Учебник, с. 73–75
ЦельЗнай потенциальную и кинетическую энергию, E = m · g · h и E = m · v² : 2, и мощность N = A : t.
Новые слова
потенциальная энергия · potensial energiyaкинетическая энергия · kinetik energiyaмощность (N) · quvvat (N)ватт (Вт) · vatt (W)
Объяснение

Поднятое тело обладает потенциальной энергией: E_p = m · g · h, где h — высота над выбранным нулевым уровнем; растянутая пружина тоже обладает потенциальной энергией. Движущееся тело обладает кинетической энергией: E_k = m · v² : 2; чем больше масса и скорость, тем больше кинетическая энергия. Энергия не теряется, а переходит из одной формы в другую: камень, падающий с высоты, превращает потенциальную энергию в кинетическую. Полная механическая энергия E = E_p + E_k. Одну и ту же работу можно совершить за разное время, поэтому вводят мощность: мощность — это отношение работы ко времени, за которое она совершена, N = A : t. Её единица — ватт (Вт), 1 Вт = 1 Дж : 1 с; 1 кВт = 1000 Вт. Старая единица — лошадиная сила: 1 л. с. = 735.5 Вт. Мощность названа в честь шотландского инженера Джеймса Уатта. Например, вентилятор мощностью 35 Вт за 10 минут совершает работу 35 · 600 = 21 000 Дж = 21 кДж.

Примеры
Камень массой 2 кг на высоте 5 м (g = 10 Н/кг): E_p = 2 · 10 · 5 = 100 Дж.
Мяч массой 2 кг при скорости 10 м/с: E_k = 2 · 10 · 10 : 2 = 100 Дж. Если за 20 с совершена работа 600 Дж, то N = 600 : 20 = 30 Вт.
Работа в классе

«Превращения энергии»: ученики обсуждают, когда потенциальная энергия переходит в кинетическую, на примерах вроде падающего с высоты мяча. Безопасность: используй только мягкий (теннисный или поролоновый) мяч, бросай его осторожно; не используй настоящий лук.

Упражнения
1
Запиши формулы потенциальной и кинетической энергии.
2
Тело массой 3 кг находится на высоте 4 м (g = 10 Н/кг). Его потенциальная энергия в Дж?
3
Тело массой 4 кг движется со скоростью 5 м/с. Его кинетическая энергия в Дж?
4
Машина совершает работу 3000 Дж за 10 с. Её мощность в Вт?