Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 387. Zastosowanie pojęcia mocy do obliczenia siły.

Zadanie

Samochód porusza się prostą drogą ze stałą wartością prędkości v.
Silnik samochodu pracuje ze stała mocą P=60kW.
Samochód ten w ciągu 50 sekund przebył drogę 0,900km.

Jaka jest wartość siły napędzającej ten samochód?
Rozwiązanie zadania

Dynamika. Praca mechaniczna. Moc.

Zadanie

Samochód porusza się prostą drogą ze stałą wartością prędkością.
Silnik samochodu pracuje ze stała mocą 60kW.
Samochód ten w ciągu 50 sekund przebył drogę 0,900km.

Jaka jest wartość siły napędzającej ten samochód?

Samochód porusza się ze stała prędkością. Oznacza to, że wypadkowa siłą działająca na ten samochód jest równa zero.

Wypadkowa siła jest równa zero wtedy, gdy suma (wektorowa) wszystkich sił jest równa zero. W przypadku ruchu jednostajnego prostoliniowego siła pochodząca od silnika jest skierowana wzdłuż kierunku ruchu i zgodnie ze zwrotem prędkości.

Siła, którą musi równoważyć siła pochodząca od silnika, czyli siła oporów ruchu i siła tarcia, ma ten sam kierunek i tę samą wartość lecz przeciwny zwrot, niż siła pochodząca od silnika.

Siła pochodząca od silnika wykonuje więc pracę przeciwko siłom oporu ruchu i tarcia.

Przy stałej prędkości samochodu możemy założyć, że siła oporów ruchu i siłą tarcia są stałe w czasie.
Tym samym stała jest siła pochodząca od silnika.

Dla stałej siły działającej wzdłuż prostoliniowego przesunięcia możemy obliczyć pracę mnożąc siłę przez wartość przesunięcia. Siła i przesunięcie mają ten sam kierunek i ten sam zwrot.

Dla ruchu jednostajnego prostoliniowego wartość przesunięcia (tutaj też drogę) możemy obliczyć mnożąc wartość prędkości przez czas ruchu.

Gdy wiemy, że ruch jest prostoliniowy jednostajny oraz znamy drogę i czas ruchu, to możemy obliczyć wartość prędkości dzieląc drogę przez czas.

W ruchu prostoliniowym jednostajnym samochodu możemy założyć, że silnik pracuje ze stałą mocą.
Teraz podobnie możemy obliczyć pracę. Przy stałej mocy i znanym czasie praca jest równa iloczynowi mocy i czasu.

Mając obliczoną pracę możemy dzieląc ją przez drogę obliczyć wartość siły wykonującej tę pracę.

Wszystkie wartości podane w zadaniu wyrazimy w jednostkach układu SI bez przedrostków.


Rozwiązanie zadania




Dlaczego politykom potrzebna jest znajomość fizyki?
W jakim zakresie ta znajomość jest niezbędna?

Politycy często decydują o wielkich obiektach (budowach, np. autostradach).
Taka budowa oznacza wielkie przemieszczenie masy.

Przemieszczanie mas to ruch ciał. W przypadku budów to ruch dużej ilości ciał.

Polityk nie będzie decydować o technicznych aspektach problemu, jednak nie zrozumie argumentów bez podstawowej znajomości praw techniki. A te z kolei w dużym stopniu opierają się na podstawowych prawach fizyki.

Duża budowa oznacza też przemiany ogromnych ilości energii. Pojęcie energii jest ważnym pojęciem i w technice, i w polityce, ale przede wszystkim w fizyce. Dopiero zrozumienie tego pojęcia na gruncie fizyki pozwala na jednoznaczne rozumienie tego pojęcia w praktycznych zastosowaniach.




Potrzebujesz jeszcze informacji, przykładów, zadań, wyjaśnień?

Skorzystaj z wyszukiwarki zamieszczonej niżej.
Wpisz słowo, które może pomóc znaleźć Ci potrzebne informacje.



387.9-2011.04.26