Рік видання: 2015

Автор: В. Д. Сиротюк

Кількість сторінок: 239

Підручник з фізики для учнів сьомих класів середньої школи

1. Розгляньте ножиці для різання листового металу й гострозубці для перерізування дротів (мал. 287). Чому в них ручки набагато довші, ніж леза?

Відповідь: ручки й леза інструментів діють як плечі важеля. Помірні зусилля руки, прикладені до довгих ручок, забезпечують на коротких лезах потрібні для різання металу сили.

Прості механізми, які ми розглянули, застосовують під час виконання роботи в тих випадках, коли треба меншою силою зрівноважити більшу.

Тоді перед нами постає запитання:

Прості механізми дають виграш у силі, а чи дають вони виграш у роботі?

Як уже зазначалося, важіль - тверде тіло, яке може обертатися навколо нерухомої опори. Його застосовують для зміни напряму й значення сили, наприклад для зрівноваження великої сили малою. Важіль має такі характеристики.

Точка прикладання сили - це точка, у якій на важіль діє інше тіло.

Тисячоліття тому люди виконували всі роботи за допомогою сили своїх м’язів. Із часом вони винайшли різні механізми, щоб полегшити свою працю. Люди переконалися в тому, що набагато легше пересувати вантажі, перекочуючи їх на котках. На основі цього вони винайшли колесо.

Уявіть, що вам потрібно підняти, наприклад, ящик, який наповнений інструментами й важить набагато більше, ніж ви.

Знаряддя, яке тримає людина під час виконання роботи, повторює ті рухи, які виконує рука. Наприклад, розбиваючи шкаралупу горіха, молоток так само піднімається й опускається, як і кулак. Такі рухи не завжди мають достатню точність і швидкість. Удари молотком, клинком або вістрям не завжди потрапляють на одне й те саме місце оброблюваного тіла.

З розглянутих прикладів випливає, що всі тіла в природі мають або потенціальну, або кінетичну енергію. Але в більшості випадків тіло (наприклад, літак у польоті) має одночасно і потенціальну, і кінетичну енергії.

Суму потенціальної і кінетичної енергій тіла називають повною механічною енергією.

Для роботи двигунів, які надають руху автомобілям, тракторам, тепловозам, літакам, потрібне пальне, яке є джерелом енергії. Електродвигуни надають руху верстату завдяки електроенергії. За рахунок енергії води, яка падає з висоти, обертаються гідротурбіни, які з’єднані з електричними машинами, що виробляють електричний струм.

Розглянемо такі приклади виконання механічної роботи.

Двом учням однакової маси потрібно піднятися по канату вгору на одну й ту саму висоту (мал. 234), тобто виконати однакову механічну роботу. Один з них може виконати це швидше.

У повсякденному житті слово «робота» вживається дуже часто. Роботою називають будь-яку корисну працю робітника, ученого, учня.

У фізиці поняття роботи значно вужче. Насамперед розглядають механічну роботу.

Механічна робота виконується під час переміщення тіла під дією прикладеної до нього сили.