Treść zadania

W języku fizyki praca W to zdefiniowana wielkość, będąca iloczynem siły F i przemieszczenia s , jeśli kierunki siły i przemieszczenia są takie same; w takiej sytuacji możemy ją wyrazić wzorem:
W=F⋅s
Jednostką pracy jest dżul, oznaczamy ją literą J.
1 dżul=1 niuton⋅1 metr, co oznacza, że 1 J jest równy pracy wykonanej przez siłę 1 N na drodze 1 m.
1 J=1 N⋅1 m
Praca siły prostopadłej do przemieszczenia ma wartość zero.
Przykład 1
Oblicz pracę, jaką wykonuje dźwig, który powoli podnosi ze stałą prędkością element konstrukcyjny o masie m = 500 kg na wysokość 20 metrów.
Analiza zadania:
Praca wykonywana przez dźwig podnoszący element konstrukcyjny:
W=F⋅s .
Do obliczenia pracy potrzebna jest znajomość siły i wartości przemieszczenia. Wartość przemieszczenia została podana w zadaniu. A co z siłą? Najmniejsza siła, jaką należy działać na ciało, aby móc podnieść je do góry, musi równoważyć jego ciężar. Wartość tej siły obliczymy więc ze wzoru na ciężar ciała:
F=m⋅g
Do obliczenia wartości siły potrzebujemy zatem wartości masy podnoszonego ciała i przyspieszenia grawitacyjnego, a do obliczenia wartości pracy – wysokości, na jaką podnosimy to ciało.
Dane:
m=500 kg ,
s=20 m ,
g=10ms2 .
Szukane:
W= ?
Obliczenia:
Siła, jaką działamy, musi być zwrócona pionowo w górę i przesunięcie elementu też odbywa się w górę. Jej wartość wynosi:
F=m⋅g=500 kg⋅10ms2=5 000 N.
Obliczamy wartość pracy:
W=F⋅s=5 000 N⋅20 m=100 000 J=100 kJ.


NA PODSTAWIE TEGO PRZYKŁADU ZADANIE DOMOWE: OBLICZ PRACĘ JAKĄ WYKONA

a) PUDZIANOWSKI PODNOSZĄC SZTANGĘ O MASIE 200kg NA WYSOKOŚĆ 1,5m

b) TY WCHODZĄC Z ULICY NA TRZECIE PIĘTRO (budowlańcy wiedzą ile wynosi wysokość piętra)