Ovde je sumirana teorija iz oblasti – Mehanički rad, energija i snaga

MEHANIČKI RAD, ENERGIJA I SNAGA

Mehanički rad

Radom se smatra čitanje, pisanje, komponovanje, nošenje torbi, veslanje, plivanje, trčanje, vožnja kamiona, vožnja bicikle, zalivanje cveća, programiranje, rešavanje matematičkih problema….

U svakodnevnom životu rad delimo na umni i fizički, u zavisnosti od toga da li zahteva više umnih ili fizičkih napora.

Kada govorimo o mehaničkom radu tada isključivo mislimo na fizički rad.

Pod mehaničkim radom podrazumevamo pomeranje nekih tela pod dejstvom sile (guranje kolica), ili deformaciju tela pod dejstvom sile (istezanje ili sabijanje opruge).

Da bi telo pomerili iz tačke A u tačku B na njega moramo delovati nekom silom F. Telo smo pomeriti za neko rastojanje S. Pomeranjem ovog tela izvršili smo rad.

Što je veća sila izvršićemo veći  rad. Što je duži put izvršićemo veći rad.

Oznaka za mehanički rad je A. Merna jedinica je J (džul).

Intenzitet mehaničkog rada zavisi od sile i od dužine pređenog puta. Sila mora delovati duž pravca kretanja tela.

𝑨 = 𝑭 ∙ 𝑺

Mehanički rad je fizička veličina koja je direktno srazmerna intenzitetu sile koja deluje na telo i putu koji je telo prešlo u pravcu delovanja sile.

𝑱 = 𝑵 ∙ 𝒎

Dzul Dzejms Preskot engleski fizičar

Ukoliko sila deluje u smeru kretanja tela onda vrši pozitivan rad. Ukoliko sila deluje u suprotnom smeru od smera kretanja tela tada je rad te sile negativan.

Ukoliko se telo ne pomera po pravcu delovanja sile onda je rad jednak nuli.

Sila teže može vršiti pozitivan ili negativan rad što zavisi od smera kretanja tela.

Sila otpora sredine uvek vrši negativan rad zato što deluje u suprotnom smeru od smera kretanja tela.

MEHANIČKI RAD PRI PROMENI OBLIKA TELA

Pod pojmom mehaničkog rada ne treba podrazumevati samo pokretanje tela sa jednog mesta na drugo već i menjanje njegovog oblika.

Pod mehaničkim radom se podrazumeva gužvanje sunđera, istezanje gumice, sabijanje ili istezanje opruge.

MEHANIČKA ENERGIJA – FIZIKA – 7 RAZRED

Mehanička energija se obrađuje u 7 razredu iz fizike. (ENERGIJA – FIZIKA – 7 RAZRED)

ENERGIJA – FIZIKA – 7 RAZRED

Često ste čuli da se govori o energiji vetra, energiji sunca, energiji reka, električnoj energiji…

Takođe ste čuli o obnovljivim i neobnovljivim izvorima energije i kako energiju treba štedete.

Energija je mera sposobnosti tela da izvrši rad. Ukoliko telo poseduje veću energiju onda može izvršiti veći rad.

Ovde ćemo obraditi dve vrste energija:

• KINETIČKA ENERGIJA
• POTENCIJALNA ENERGIJA

KINETIČKA ENERGIJA

Kinetička energija je energija kretanja tela. Reka u rečnom koritu ima kinetičku energiju, vetar ima kinetičku energiju, lopta dok pada sa neke visine poseduje kinetičku energiju. Svako telo koje ima brzinu ima i kinetičku energiju.

Tela veće mase imaju veću kinetički energiju.

𝐸𝑘 = 𝑚 ∙ 𝑣2 / 2

𝑚 – masa tela (kg)
𝑣 – brzina tela (𝑚/𝑠 )

Oznaka za kinetički energiju 𝐸𝑘 a merna jedinica je J (džul).

Tela koja imaju veću brzinu imaju i veću kinetičku energiju.

POTENCIJALNA ENERGIJA

Potencijalna energija je energija međusobnog delovanja tela ili čestica. Telo na nekoj visini poseduje potencijalnu energiju. Peotencijalnu energiju poseduje zategnuta opruga i naduvan balon.

Tela veće mase imaju veću potencijalnu energiju i tela koja se nalaze na većoj visini imaju veću potencijalnu energiju.

𝐸𝑝 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ

𝑚 – masa tela (kg)
ℎ – visina na kojoj se telo nalazi (𝑚)

Oznaka za potencijalnu energiju 𝐸𝑝 a merna jedinica je J (džul).

Tela podignuta na nekoj visini imaju potencijalnu energiju, koja nastaje kao posledica gravitacionog delovanja između Zemlje i tela u blizini njene površine. Ovde je reč o gravitacionoj potencijalnoj energiji.

UKUPNA ENERGIJA

Ukupna energija predstavlja zbir kinetičke i potencijalne energije. Tela koja imaju brzini i visinu imaju kinetičku i potencijalnu energiju.

𝐸 = 𝐸𝑘 +𝐸𝑝

Avion u vazduhu ima kinetičku i potencijalnu energiju, loptica dok pada sa neke visine takođe ima kinetičku i potencijalnu energiju, fudbalska lopta dok leti ka golu ima kinetičku i potencijalnu energiju, košarkaška lopta dok leti ka košu…

SNAGA – fizika – 7 razred

Marko je radnik na gradilištu. On svakog jutra ima zadatak da alat težine 500N podigne na visinu 20m. Marko ovaj posao uradi za 60 sekundi.
U oba slučaja oni su izvšili isti rad. Razlika je u vremenu vršenja rada. Kada su radili zajedno isti posao su uradili za duplo kraće vreme.

Sledećeg jutra Marku je pomogao Janko da alat težine 500N podignu na visinu 20m. Oni su ovaj posao uradili za 30 sekundi.
𝑨 = 𝑭 ∙ 𝒉 = 𝟓𝟎𝟎𝑵 ∙ 𝟐𝟎𝒎 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎 𝑱

Fizička veličina koja uzima u obzir mehanički rad i vreme vršenja rada je SNAGA.

Snaga je brzina vršenja rada.

Oznaka za brzinu je P, a merna jedinica je W (wat).

Wat je dobio ime po Džems Watu,  škotskom inženjeru i pronalazaču.

SNAGA – fizika – 7 razred

𝑷 = 𝑨 /𝒕

Snaga je brzina vršenja rada.

Snaga je srazmerna radu, a obrnuto srazmerna vremenu. To znači što je vreme duže snaga je manja i obrnuto.

𝑷 = 𝑨 / 𝒕 = 𝑭 ∙ 𝒔/𝒕 = 𝑭 ∙ 𝒗

Snaga je jednaka proizvodu sile i brzine koju telo dobije usled delovanja sile.

𝑷 = 𝑭 ∙ 𝒗

SNAGA

KEOFICIJENT (STEPEN) KORISNOG DEJSTVA

Odnos izmežu korisnog 𝐴𝑘 i uloženog rada 𝐴𝑢 je keoficijent korisnog dejstva.

η = 𝐴𝑘/𝐴𝑢= 𝑃𝑘/𝑃𝑢

Indeks k je za korisnu, a u za uloženu snagu ili rad.

Koeficijent korisnog dejstva možemo dobiti kao odnos korisne i uložene snage.

Oznaka za koeficijent korisnog dejstva je grčko slovo eta η, a nema mernu jedinicu.

Koeficijent korisnog dejstva je uvek manji od jedan.

Ako koeficijent korisnog dejstva pommožimo sa 100 dobićemo koeficijent u procentima.

Ukoliko je koeficijent korisnog dejsva veći, utoliko su gubici manji.