Девятый класс
  1. Механика  1.1. Движение  1.1.1. Виды движения  1.1.2. Расстояние и перемещение  1.1.3. Скорость и вектор скорости  1.1.4. Ускорение  1.1.5. Графическое представление движения  1.1.6. Уравнения движения  1.1.7. Равномерное и неравномерное движение  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Relative speed  1.1.10. Circular motion  1.2. Законы силы и движения  1.2.1. Понятие силы  1.2.2. Первый закон Ньютона  1.2.3. Newton's second law of motion  1.2.4. Третий закон Ньютона  1.2.5. Инерция и виды инерции  1.2.6. Motion  1.2.7. Conservation of momentum  1.2.8. Применение законов Ньютона в повседневной жизни  1.2.9. Types of Forces (Contact and Non-Contact)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Гравитационная сила  1.3.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.3.2. Важность гравитационной силы  1.3.3. Ускорение из-за гравитации  1.3.4. Свободное падение и невесомость  1.3.5. Масса и вес  1.3.6. Изменение g с высотой и глубиной  1.3.7. Kepler's laws of planetary motion  1.3.8. Satellites and their orbits  1.4. Work, Energy and Power  1.4.1. Понятие работы  1.4.2. Положительные и отрицательные действия  1.4.3. Работа, совершаемая постоянной и переменной силой  1.4.4. Энергия и ее формы  1.4.5. Кинетическая и потенциальная энергия  1.4.6. Закон сохранения энергии  1.4.8. Коммерческая единица энергии  1.4.9. Теорема о работе и энергии  1.5. Простые механизмы  1.5.1. Types of simple machines  1.5.2. Механическое преимущество  1.5.3. Эффективность машин  1.5.4. Рычаги и их типы  1.5.5. Блоки и наклонные плоскости  1.5.6. Шестерни и их применение
  2. Свойства материи  2.1. Состояния материи  2.1.1. Solids, liquids and gases  2.1.2. Свойства различных состояний вещества  2.1.3. Изменение состояния вещества  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе — Эйнштейна  2.2. Плотность и давление  2.2.1. Понятие плотности и относительной плотности  2.2.2. Давление в твердых телах, жидкостях и газах  2.2.3. Pascal's law and its applications  2.2.4. Атмосферное давление и его вариации  2.2.5. Surface tension and capillarity  2.3. Плавучесть и принцип Архимеда  2.3.1. Выталкивающая сила  2.3.2. Закон Архимеда  2.3.3. Применения принципа Архимеда  2.3.4. плавучие и тонущие объекты  2.3.5. Теория плавания и принцип Архимеда
  3. Теплота и термодинамика  3.1. Температура и тепло  3.1.1. Концепция тепла и температуры  3.1.2. Измерение температуры  3.1.3. Шкалы температуры  3.2. Heat transfer  3.2.1. Проводимость тепла  3.2.2. Конвекция тепла  3.2.3. тепловое излучение  3.2.4. Применения теплообмена  3.2.5. Теплопроводность  3.3. Thermal expansion  3.3.1. Расширение твердых тел, жидкостей и газов  3.3.2. Abnormal expansion of water  3.3.3. Применение теплового расширения  3.4. Удельная теплоемкость и скрытая теплота  3.4.1. Концепция удельной теплоемкости  3.4.2. Измерение и применение удельной теплоемкости  3.4.3. Latent heat of fusion and vaporization  3.4.4. Тепловые двигатели и эффективность
  4. Волны и звук  4.1. Waves and their types  4.1.1. Механические и электромагнитные волны  4.1.2. Продольные и поперечные волны  4.1.3. Свойства волн  4.1.4. Длина волны, частота и скорость волны  4.1.5. Наложение волн  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Природа и передача звука  4.2.2. Скорость звука в различных средах  4.2.3. Отражение звука и эхо  4.2.4. Sonar and ultrasound  4.2.5. Резонанс и пульсация  4.3. Характеристики звука  4.3.1. Интенсивность, громкость и качество звука  4.3.2. Эффект Доплера в звуке
  5. Освещение и оптика  5.1. Отражение света  5.1.1. Законы отражения  5.1.2. Отражение от плоского зеркала  5.1.3. Отражение от сферического зеркала  5.1.4. Формирование изображения вогнутыми и выпуклыми зеркалами  5.1.5. Применения отражения  5.2. Преломление света  5.2.1. Законы преломления  5.2.2. Показатель преломления  5.2.3. Преломление через стеклянную плиту  5.2.4. Refraction in water and air  5.2.5. Lenses and their types  5.2.6. Image formation by convex and concave lenses  5.2.7. Total internal reflection and its applications  5.3. Дисперсия и рассеяние света  5.3.1. Спектр белого света  5.3.2. Prisms and Dispersion  5.3.3. Эффект Тиндаля и голубое небо
  6. Электричество и магнетизм  6.1. Электрический заряд и статическое электричество  6.1.1. Понятие электрического заряда  6.1.2. Зарядка трением, контактом и индукцией  6.1.3. Электроскоп и его работа  6.2. Current Electricity  6.2.1. Понятие электрического тока  6.2.2. Ohm's Law and Resistance  6.2.3. Факторы, влияющие на сопротивление  6.2.4. Последовательные и параллельные схемы  6.2.5. Тепловой эффект электрического тока  6.2.6. Электрическая мощность и энергия  6.3. Магнетизм  6.3.1. Естественные и искусственные магниты  6.3.2. Свойства магнитов  6.3.3. Earth's magnetism  6.3.4. Magnetic field and field lines  6.3.5. Электромагниты и их применение
  7. Современная физика  7.1. структура атома  7.1.1. Atomic Structure and Subatomic Particles  7.1.2. Электроны, протоны и нейтроны  7.1.3. Модель Резерфорда и Бора  7.2. Радиоактивность  7.2.1. Types of radioactive emissions  7.2.2. Период полураспада и радиоактивный распад  7.2.3. Использование и опасности радиации
  8. Space science and astronomy  8.1. Вселенная и ее компоненты  8.1.1. Звезды и галактики  8.1.2. Planets and Solar System  8.2. Спутники  8.2.1. Естественные и искусственные спутники  8.2.2. Использование спутников

Девятый класс → Механика → Work, Energy and Power ↓


Положительные и отрицательные действия


Введение

В изучении физики, особенно в областях работы, энергии и мощности, важно понимать концепцию работы. Работа определяется как мера передачи энергии, которая происходит, когда объект перемещается на расстояние под действием внешней силы. В механике идея работы является ключевой для понимания того, как энергия используется и передается в различных системах. Важно понимать два конкретных типа работы: положительная работа и отрицательная работа. Эти концепции помогают нам понять, как силы могут способствовать или противодействовать движению и как энергия в системе увеличивается или уменьшается.

Что такое работа?

В физике работа - это мера передачи энергии. Когда сила применяется к объекту, чтобы вызвать его смещение, работа выполняется над этим объектом. Работа вычисляется с использованием формулы:

W = F × d × cos(θ)

Где:

  • W - это выполненная работа (в джоулях).
  • F - это приложенная к объекту сила (в ньютонах).
  • d - это смещение объекта (в метрах).
  • θ - это угол между направлением силы и смещением.

Понимание положительной работы

Положительная работа выполняется, когда сила, приложенная к объекту, заставляет объект двигаться в направлении силы. Проще говоря, если усилие приводит к смещению в том же направлении, что и сила, выполненная работа является положительной. Это указывает на то, что энергия передается к объекту, что приводит к увеличению его кинетической энергии.

Пример положительной работы

Представьте, что вы толкаете коробку по полу. Если вы применяете силу в направлении движения коробки, вы выполняете положительную работу над коробкой. Пока сила, которую вы применяете, находится в одном направлении с движением коробки, работа считается положительной.

Сила Движение

На показанном выше примере синяя стрелка (сила) указывает в том же направлении, что и черная стрелка (скорость), что указывает на то, что вы выполняете положительную работу над коробкой.

Понимание отрицательной работы

Отрицательная работа возникает, когда сила, приложенная к объекту, заставляет объект двигаться в противоположном направлении силы. Если сила противодействует движению объекта, она может замедлить объект, что указывает на то, что энергия отнимается от объекта.

Пример отрицательной работы

Допустим, автомобиль замедляется, двигаясь по дороге. Сила трения между шинами автомобиля и дорожным покрытием выполняет отрицательную работу, потому что она действует в противоположном направлении движения автомобиля, уменьшая его скорость.

Трение Движение

На этом изображении красная стрелка (трение) указывает в противоположном направлении черной стрелке (скорость), указывая на то, что над автомобилем выполняется отрицательная работа, что замедляет его.

Математическое представление

Чтобы различать положительную или отрицательную работу, рассмотрим угол θ в формуле расчета работы:

W = F × d × cos(θ)

  • Если 0° ≤ θ < 90°, cos(θ) положителен, поэтому функция положительная.
  • Если θ = 90°, cos(θ) = 0, и работа не выполняется.
  • Если 90° < θ ≤ 180°, cos(θ) отрицателен, поэтому функция отрицательная.

Применение положительной и отрицательной работы

Положительные действия в повседневной жизни

Положительная работа встречается в ситуациях, когда энергия передается объекту для увеличения его скорости или подъема против силы тяжести. Общие примеры включают в себя:

  • Подъем грузов: Когда вы поднимаете гантели, вы прикладываете поднимающую силу, которая совпадает с направлением движения веса.
  • Катание на велосипеде: Когда вы нажимаете на педали, вы прикладываете силу, которая толкает велосипед вперед, выполняя положительную работу.

Отрицательная работа в повседневной жизни

Отрицательная работа видна в ситуациях, когда энергия удаляется из системы, что часто приводит к замедлению или остановке объекта. Примеры включают в себя:

  • Торможение автомобиля: Когда тормоза применяются к автомобилю, трение действует в направлении, противоположном движению автомобиля, выполняя отрицательную работу и замедляя автомобиль.
  • Когда спускаетесь с горы, сила тяжести выполняет отрицательную работу, потому что она действует противоположно приложенной вашими ногами подъемной силе.

Заключение

Понимание положительной и отрицательной работы помогает нам понять, как силы влияют на уровни энергии в системе. Независимо от того, перемещается ли объект в направлении силы (положительная работа) или против неё (отрицательная работа), эти концепции являются фундаментальными для описания динамики передачи энергии и движения в физике.

Анализируя направление сил и их взаимоотношение со скоростью, мы можем лучше понять, как функционируют различные системы и как работа, энергия и мощность взаимосвязаны в окружающем нас мире.


Девятый класс → 1.4.2


U
username
0%
завершено в Девятый класс

← Предыдущий (1.4.1)
Понятие работы
Следующий (1.4.3) →
Работа, совершаемая постоянной и переменной силой

Комментарии 



Положительные и отрицательные действия

https://www.physicsflow.com/g9/1.4.2?pfal=ru