☰ Mundarija · Fizika

Ish, energiya va saqlanish qonuni

Darslar 14 · 1 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 10-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2017
14

Energiya va ish. Energiyaning saqlanish qonuni. Jismning qiya tekislik bo‘ylab harakatlanishida bajarilgan ish

Darslik: 47–50-betlar
MaqsadMexanik ish, kinetik va potensial energiya, mexanik energiyaning saqlanish qonuni va qiya tekislikdagi ishni hisoblash.
Yangi so‘zlar
mexanik ish · mechanical workto‘la mexanik energiya · total mechanical energykonservativ kuch · conservative forcefoydali ish koeffitsiyenti (FIK) · efficiency
Tushuntirish

Energiya – turli harakat shakllari va o‘zaro ta’sirlarning miqdoriy o‘lchovi; birligi 1 J. Kuchning ko‘chishga skalyar ko‘paytmasi mexanik ish deyiladi: A = F·s·cosα, bunda α – kuch va ko‘chish orasidagi burchak. α < 90° bo‘lsa ish musbat, α > 90° bo‘lsa manfiy, α = 90° bo‘lsa nolga teng. Og‘irlik kuchining ishi yo‘lning shakliga emas, faqat balandliklar farqiga bog‘liq: A = mg(h₁ – h₂); bunday kuchlar potensial (konservativ) deyiladi, yopiq yo‘lda ularning ishi nol. Kinetik energiya Eₖ = mυ²/2, potensial energiya Eₚ = mgh, to‘la mexanik energiya E = Eₖ + Eₚ. Yopiq sistemada, faqat konservativ kuchlar ishlasa, E = const – mexanik energiyaning saqlanish qonuni; umuman esa energiya yo‘qolmaydi ham, yo‘qdan paydo ham bo‘lmaydi, faqat bir turdan boshqasiga o‘tadi. FIK η = Af/Aₜ·100%, bunda Af – foydali, Aₜ – to‘la ish; ishqalanish tufayli η < 100%. Qiya tekislik kuchdan yutuq beradi, lekin ishdan yutuq bermaydi («mexanikaning oltin qoidasi»). Uzunligi l, balandligi h qiya tekislikda m yukni bir tekis ko‘tarishda foydali ish mgh, to‘la ish mgh(1 + μ·ctgα) va η = 1/(1 + μ·ctgα).

Namunalar
Kuch F = 50 N, ko‘chish s = 4 m, ular orasidagi burchak 60° (cos60° = 0,5): A = 50·4·0,5 = 100 J. Burchak 90° bo‘lsa, A = 0 (masalan, yukni gorizontal olib borganda og‘irlik kuchi ishlamaydi).
Massasi 10 kg yukni uzunligi 5 m, balandligi 3 m qiya tekislik bo‘ylab tortamiz (sinα = 0,6; cosα = 0,8; μ = 0,25; g = 10 m/s²). Tortish kuchi F = mg(sinα + μcosα) = 100·0,8 = 80 N; to‘la ish 80·5 = 400 J; foydali ish mgh = 100·3 = 300 J; η = 300/400 = 75 %.
Sinfda faoliyat

Faqat o‘qituvchi bilan: sinfda qiya taxtadan yengil aravachani pastga tushirib, tushish balandligini o‘zgartiring va aravacha tezligi balandlikka qanday bog‘liq ekanini taxminlang (υ² ~ h). Aravacha yerga yoki oyoqqa tushmasligi uchun taxta oxiriga to‘siq qo‘ying.

Mashq
1
Mexanik ish formulasi nima va burchak α nimani bildiradi?
2
F = 40 N kuch jismni o‘z yo‘nalishida s = 5 m ko‘chirdi. Ish necha J?
3
Tosh yerdan 20 m/s tezlik bilan tik yuqoriga otildi (g = 10 m/s²). Energiyaning saqlanishidan foydalanib maksimal balandlikni toping (m).
4
Dvigatel 1200 J energiya sarflab, 300 J foydali ish bajardi. FIK necha foiz?
5
Nima uchun FIK hech qachon 100% dan katta bo‘lmaydi?