Podsumowanie wiadomości o pracy, mocy i energii

Answer the following questions.

1. How do we define work in physics?

2. How do we determine the power of the device?

3. Give the relationship between work and the change of mechanical energy.

4. What are simple machines for?

R7mEXd4q1h3gs

Prezentacja slajdów – co wiemy o pracy, mocy i energii. Głównym celem jest przypomnienie podstawowych wiadomości o pracy, mocy i energii. Instrukcja obsługi z poziomu klawiatury: 1. Uruchomienie aplikacji - ENTER, 2. Na każdym ze slajdów czytany jest automatycznie tekst alternatywny po polsku, 3. Przy pierwszym uruchomieniu na pierwszym slajdzie, czytanie tekstu po angielsku - TAB, 4. Przejście między slajdami: do następnego slajdu - TAB, do poprzedniego slajdu - TAB + SHIFT, 5. Przejście do czytania napisu po angielsku - strzałka w górę + strzałka w dół (czyta tekst po angielsku widoczny na slajdzie).

Prezentacja slajdów – co wiemy o pracy, mocy i energii. Głównym celem jest przypomnienie podstawowych wiadomości o pracy, mocy i energii. Instrukcja obsługi z poziomu klawiatury: 1. Uruchomienie aplikacji - ENTER, 2. Na każdym ze slajdów czytany jest automatycznie tekst alternatywny po polsku, 3. Przy pierwszym uruchomieniu na pierwszym slajdzie, czytanie tekstu po angielsku - TAB, 4. Przejście między slajdami: do następnego slajdu - TAB, do poprzedniego slajdu - TAB + SHIFT, 5. Przejście do czytania napisu po angielsku - strzałka w górę + strzałka w dół (czyta tekst po angielsku widoczny na slajdzie).

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D19WMFePV

Work

The unit of work is joule [J].

To do workworkwork in a physical sense you should.

1. Apply force which is not equal to zero to the body.

2. The displacement of the body must be different from zero.

3. The direction of force cannot be perpendicular to the direction of the displacement of the body.

Power

Wat [W] is the unit of power.

PowerpowerPower provides information about:

• what work is done per unit of time,

• how quickly this work is done.

Simple machines

Simple machines are devices that allow you to perform a given work using forces of lower value.

From a physical point of view, simple machines only make it easier to do the work, but do not reduce the amount of energy needed to perform it.

Examples of simple machinessimple machinessimple machines:

• one‑sided leverone‑sided leverone‑sided lever,

• double‑sided leverdouble‑sided leverdouble‑sided lever,

• stationary blockstationary blockstationary block,

• windlasswindlasswindlass,

• movable blockmovable blockmovable block,

• inclined plane,

• screw or snail,

• pulley,

• gear,

• crank mechanism,

• hydraulic press.

Windlass

Definition: Windlass

The windlasswindlasswindlass usually consists of a shaft with a radius r and a handle. The length of the handle arm R is greater than the radius r of the cylinder.

RxZhEOyFr7t9h

Na ilustracji przedstawiono model kołowrotu, który jeżeli długość korby jest większa od promienia wału, kołowrót umożliwia podnoszenie ciężkiego ciała przy użyciu mniejszej siły. Na środku narysowane jest koło symbolizujące wał. Od środka wału poprowadzono poziomy odcinek oznaczony wielkie R, symbolizujący długość ramienia korby. Od jego końca znajdującego się poza kołowrotem poprowadzono wektor długości promienia koła skierowany w dół. Od środka wału poprowadzono poziomy odcinek oznaczony małe r, symbolizujący długość promień wału. Od jego końca znajdującego się na obwodzie koła poprowadzono wektor długości ramienia korby skierowany w górę.

Stationary block

Definition: Stationary block

The stationary blockstationary blockstationary block is a disc that can rotate around a fixed axis. A rope is thrown through the disc, and it does not slip on the surface of the disc.

R1CEdkvTCmqSO

Na ilustracji przedstawiono model bloczka nieruchomego, czyli krążka który może wykonywać obrót wokół nieruchomej osi. Przez krążek jest przerzucona lina, która nie ślizga się względem powierzchni krążka. Narysowany jest krążek, który zaczepiony jest w środku do belki. Po lewej, jak i po prawej stronie krążka zwisa lina. Po lewej stronie krążka do liny zaczepiony jest kwadratowy blok oznaczony m. Od niego do bloczka oraz od środka bloczka do bloku zaznaczono na linie wektory N. Po prawej stronie od końca liny do bloczka oraz od środka bloczka do końca liny zaznaczono na linie wektory N oraz na końcu liny widnieje wektor F skierowany w dół.

Movable block

Definition: Movable block

The movable blockmovable blockmovable block is a disc with a rope thrown around it that does not slide on the surface of the block, but it can move in the vertical direction and perform rotation.

RBzwH6DCf5spc

Na ilustracji przedstawiono model bloczka ruchomego, czyli krążka z przerzuconą liną nieślizgającą się po powierzchni bloczka, mogącego przemieszczać się w kierunku pionowym oraz wykonywać obrót. Narysowany jest krążek owinięty po lewej stronie liną, przyczepioną do poziomej belki. Na linie od belki do bloczka i od środka bloczka do belki zaznaczono wektory N skierowane do siebie. Do bloczku przyczepiony w środku został kwadratowy blok oznaczony m. Na linie, która idzie w prawą stronę do góry zaznaczono wektory N skierowane do siebie od środka bloczka i od końca liny, który znajduje się na wysokości belki. Od końca lin posiada dwa wektory skierowane w swoją stronę N. Na końcu liny zaznaczono wektor F skierowany w przeciwnym kierunku do bloczka.

Energy

Energy occurs in various forms, e.g. kinetic energy, gravitational potential energy, potential energy of elasticity, thermal energy, nuclear energy.

The principle of mechanical energy conservation is a special case of the general principle of energy conservation.

The principle of mechanical energy conservation can only be used if there is no resistance to movement.

EnergyenergyEnergy can only change its form, but it cannot be created or destroyed (the principle of energy conservationprinciple of energy conservationprinciple of energy conservation). For example, „energy production” in a coal‑fired powerpowerpower plant only means the transformation of chemical energyenergyenergy into electricity.

Work is one of the ways of converting one form of energy into one another.

The work is equal to the energy change.

The workworkwork done always equals the change of the energyenergyenergy of the system.

An accelerating passenger car certainly has kinetic energyenergyenergy. A large truck moving at a slightly lower speed can have even greater kinetic energyenergyenergy because its weight is much greater than the weight of the passenger car.

The principle of mechanical energy conservation is one of the most important principles in physics. It says that in the case of a system of bodies on which no external forces and no resistance forces act, the total mechanical energy of the system remains constant.

Summary

1. Most phenomena in nature are associated with energy changes. Energy can be transferred from one body to another (e.g. in the form of thermal energy) or change from one form to another (e.g. kinetic energy into potential energy, electricity into heat energy).

2. The force acting on the body performs work when: during the operation of this force, the body is displaced or deformed.

3. The power of the device is the quotient of the work and the time when it was made.

4. We say that the body system is capable of performing work if it has mechanical energy. The increase of the mechanical energy of the $\Delta E$ system is equal to the external forces exerted over this system $\Delta E=W$.

Returning to the previous state, the system can (at the expense of its energy) perform work of the same value.

5. The energy unit is joule [J] and watts power [W].

6. We divide mechanical energy into: potential energy (gravity and elasticity) and kinetic energy. The potential energy of the body depends on its position relative to the other body with which it interacts. Potential energy of gravity changes when the distance of the body from the Earth changes. The potential energy of elasticity is related to the elastic deformation of the body.

7. If the bodies of the system interact only with gravitational forces or elasticity, and the external force does not work on it, then the total mechanical energy, i.e. the sum of the potential and kinetic energy of this system, does not change.

Exercises

Glossary

Keywords

energyenergyenergy

powerpowerpower

principle of energy conservationprinciple of energy conservationprinciple of energy conservation

simple machinessimple machinessimple machines

workworkwork