Izrazi fb
 

Delo sile za osnovno šolo




Friderika Lavrič, avtor/ica gradiva, nudi inštrukcije fizike v naslednjih krajih: Ljubljana.

Skype Učitelj/ica omogoča inštrukcije tudi prek Skypa.


Dvigovalec uteži prime utež in jo s silo rok dvigne najprej do višine ramen. Malo počaka, nato pa jo s sunkom dvigne nad glavo. Potreboval je silo svojih rok in nog ter jo dvignil od tal do višine ramen. Nato pa še do višine iztegnjenih rok nad glavo. Dvigovalec je z dvigom uteži opravil delo.


Dvigovalec uteži



Za opravljanje dela sta potrebni dve fizikalni količini:

  • sila,

  • pot.

Šele, ko z uporabo sile premaknemo telo, smo opravili delo.


Ko dvigovalec drži utež nad rameni ali nad glavo, ne opravi nobenega dela, čeprav mora s silo svojega telesa premagovati težo uteži. Utež se v tem trenutku ne premakne. Ker je pot enaka nič, je tudi delo enako nič.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Delo je torej delovanje sile na določeni poti.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Pri delu si lahko pomagamo tudi z električnim strojem ali napravo. Električne naprave, ki nam pomagajo pri delu, pretvarjajo električno delo v mehansko delo. To pomeni, da izkoristimo učinke električnega toka za ustvarjanje sile, s katero lahko naprava opravi delo.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


V tem poglavju se bomo omejili le na delo pri premem gibanju. Predpostavimo, da na telo deluje sila. Telo se zaradi te sile premakne in opravi pot. Lahko pa že gibajočemu telesu s silo povečamo ali zmanjšamo hitrost. V obeh naštetih primerih sila opravi delo.


Izračun opravljenega dela



Zaradi sile, s katero delujemo na telo, se telo giblje. V času delovanja sile opravi telo določeno pot. Pri tem opravimo delo, ki je tem večje:

  • čim večja je sila,

  • čim daljša je pot.

Delo je torej premo sorazmerno z uporabljeno silo in opravljeno potjo.


Oznaka za delo je črka A. Izračunamo pa ga po enačbi:




Enoto za delo dobimo s pomočjo zgornje enačbe. Množimo silo, ki jo merimo v newtonih in pot, ki jo merimo v metrih. Enota dela je torej N m (Newton meter). Tej enoti pravimo tudi Joule (izgovorimo džul) in jo označimo z J:




Delo opravimo le s silo F, ki je vzporedna s smerjo gibanja telesa. S silo, ki je pravokotna na smer gibanja, ne opravimo dela.



Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Če delujemo na telo s silo F in se zato telo premakne za pot s, opravimo delo:




Enota za delo je N m (Newton meter) ali J (Joule).



Smer sile glede na smer gibanja telesa je lahko različna. Razlikujemo delo:

  • sile, ki deluje v smeri gibanja telesa,

  • sile, ki deluje v nasprotno smer gibanja telesa,

  • sile, ki deluje pod poljubnim kotom, glede na smer gibanja telesa.


Delo sile, ki deluje v smeri gibanja telesa



Sila lahko deluje v smeri gibanja telesa (v smeri poti). Telo zaradi tega enakomerno pospešuje. Lahko pa vlečna sila samo premaguje silo trenja in se telo giblje enakomerno. Delo vlečne sile je v obeh primerih pozitivno, saj imata sila in pot isto smer.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Delo sile, ki deluje v nasprotno smer gibanja telesa



Če deluje sila v obratni smeri gibanja telesa, telo zavira. Njegovo gibanje je enakomerno pojemajoče. V tem primeru sila opravi negativno delo.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Lahko pa na telo deluje več sil hkrati. Na primer:

  • vlečna sila,

  • zavorna sila (trenje ali upor),

Obe sili naj bosta enako veliki in nasprotno usmerjeni. Telo se v tem primeru giblje enakomerno. Tak primer namreč opisuje prvi Newtonov zakon. Pri tem vlečna sila opravi pozitivno delo, sila upora pa negativno delo. Njuna vsota je enaka nič.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Delo je lahko pozitivno ali negativno. Če deluje sila v smeri poti, je delo pozitivno, če deluje v nasprotno smer, pa je delo negativno.



Delo sile, ki deluje pod poljubnim kotom, glede na gibanje telesa



Naj zdaj sila deluje pod poljubnim kotom glede na smer gibanja telesa. Delo opravi le tista komponenta sile, ki je vzporedna s potjo. Zato moramo silo razstaviti na dve komponenti:

  • komponento, ki je vzporedna s smerjo gibanja,

  • komponento, ki je pravokotna na smer gibanja.


Delo opravimo le tista komponenta sile, ki je vzporedna s potjo. Komponenta sile, ki je pravokotna na gibanje, ne opravi dela.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Če delujemo s sila pod kotom glede na smer gibanja, opravimo delo le s komponento sile, ki je vzporedna s potjo. S silo, ki je pravokotna na smer gibanja, ne opravimo nobenega dela.



Delo in energija



Delo in energija sta med seboj tesno povezana. Če z neko silo premaknemo telo, pravimo, da na telesu opravimo delo. S tem telesu povečamo energijo. Velja pa tudi obratno. Če ima neko telo energijo, lahko opravi delo. Energijo zato razumemo kot zmožnost opravljanja dela.


Da bi napisano misel bolje razumeli, si oglejmo dva primera.


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Primer

Primer je brezplačno dostopen prijavljenim uporabnikom.
 
 
Prijavi se za brezplačen dostop do primera »


Obe vrsti energije, kinetično in potencialno, z delom povezuje izrek o kinetični in potencialni energiji.




glavni avtor in urednik gradiva: Satcitananda podjetje za proizvodnjo, trgovino in izobraževanje d.o.o., Ljubljana