Presiunea corpului asupra suportului este mai mare decât. Formula pentru determinarea presiunii solidelor

Tema: Presiunea solidelor, lichidelor și gazelor

Lecția: Rezolvarea problemelor de presiune

Un băiat care cântărește 48 kg exercită presiune asupra unui suport. Calculați câtă presiune exercită dacă aria totală a tălpilor este de 320 cm 2.

După ce analizăm starea, o scriem forma scurta, indicând greutatea băiatului și zona tălpilor acestuia (Fig. 1). Apoi, într-o coloană separată, scriem în sistemul SI acele mărimi care sunt date în condiție în unități nesistemice. Masa băiatului este dată în sistemul SI, dar aria, exprimată în centimetri pătrați, ar trebui exprimată în metri pătrați:

320 cm 2 \u003d 320 ∙ (0,01 m) 2 \u003d 320 0,0001 m 2 \u003d 0,032 m 2.

Orez. 1. Scurtă stare a problemei nr. 1

Pentru a găsi presiunea, avem nevoie de forța cu care băiatul acționează asupra suportului, împărțită la aria suportului:

Nu știm valoarea forței, dar starea problemei include masa băiatului. Forta cu care actioneaza asupra suportului este greutatea acestuia. Presupunând că băiatul este staționar, putem presupune că greutatea lui este egală cu forța gravitațională, care este egală cu produsul dintre masa băiatului și accelerația datorată gravitației.

Acum putem combina ambele formule într-una finală. Pentru asta, în loc de forță F vom substitui in prima formula produsul mg din a doua formulă. Apoi formula de calcul va arăta astfel:

Următorul pas este să verificați dimensiunea rezultatului. Dimensiunea masei [m] = kg, dimensiunea accelerației de cădere liberă [g] = N/kg, dimensiunea ariei [S] = m 2 . Apoi

În cele din urmă, să substituim datele numerice din enunțul problemei în formula finală:

Nu uitați să scrieți răspunsul dvs. În răspuns, putem folosi multipli

Răspuns: p= 15 kPa.

(Dacă scrieți = 15.000 Pa în răspunsul dvs., atunci va fi și corect.)

Soluție completăîn forma finală va arăta astfel (Fig. 2):

Orez. 2. Rezolvarea completă a problemei nr. 1

Bara actioneaza asupra suportului cu o forta de 200 N, in timp ce exercita o presiune de 4 kPa. Care este zona suportului barului?

Să scriem o condiție scurtă și să exprimăm presiunea din sistemul SI (4 kPa = 4000 Pa) (Fig. 3).

Orez. 3. Scurtă stare a problemei nr. 2

Valoarea suprafeței este inclusă în formula cunoscută de noi pentru calcularea presiunii.

Din această formulă, trebuie să exprimăm zona suportului. Să ne amintim regulile matematice. Putere F- divizibil, zonă de sprijin S- divizor, presiune p- privat. Pentru a găsi un divizor necunoscut, trebuie să împărțiți dividendul la cât. Vom lua:

Să verificăm dimensiunea rezultatului. Suprafața trebuie exprimată în metri pătrați.

La verificare, am înlocuit pascalii cu newtoni pe metru pătrat, iar linia fracțională cu un semn de diviziune. Amintiți-vă că împărțirea fracțiilor este înlocuită cu înmulțire. În acest caz, fracția, care este un divizor, este răsturnată, adică numărătorul și numitorul ei sunt inversate. După aceea, newtonul din numărător (înainte de fracție) și newtonul din numitorul fracției sunt reduse și rămân metri pătrați.

Rețineți că verificarea dimensiunii este un pas foarte important în rezolvarea problemei, deoarece vă permite să detectați erori care au fost făcute accidental la efectuarea transformărilor matematice.

După verificarea dimensiunii rezultatului, vom calcula valoarea numerică a zonei, înlocuind datele din condiția scurtă:

Să nu uităm să înregistrăm răspunsul.

Răspuns: S \u003d 0,05 m 2.

O soluție completă a problemei va arăta astfel (Fig. 4):

Fig 4. Rezolvarea completă a problemei nr. 2

Bibliografie

1. Peryshkin A. V. Fizică. 7 celule - Ed. a XIV-a, stereotip. - M.: Dropia, 2010.
2. Peryshkin A. V. Culegere de probleme în fizică, 7-9 celule: ed. a 5-a, stereotip. - M: Editura Exam, 2010.
3. Lukashik V. I., Ivanova E. V. Culegere de probleme de fizică pentru clasele 7-9 ale instituțiilor de învățământ. - Ed. a XVII-a. - M.: Iluminismul, 2004.

1. O singură colecție de resurse educaționale digitale ().

Teme pentru acasă

1. Lukashik V. I., Ivanova E. V. Culegere de probleme de fizică pentru clasele 7-9 nr. 450, 541, 453, 454, 459, 460.

Scopul lecției :

Introduceți o nouă mărime fizică „presiune”, determinați modul în care este găsită. Aflați modalități de a schimba presiunea.

Obiectivele lecției : Cunoașteți formula pentru calcularea presiunii solidelor, înțelegeți dependența presiunii de suprafața unui corp.

Echipament: Cutie de nisip, masa cu picioare, cilindri de otel si aluminiu, bloc de lemn, dinamometru, rigla .

În timpul orelor :1.Actualizarea cunoștințelor și atitudinii psihologice.

2. Demonstrarea experimentelor.

3. Învățarea de materiale noi (Prezentare)

4.Problemă experimentală.

5. Consolidarea trecutului (sarcini calitative).

1. Rezolvați anagrame și găsiți concept de prisosîn fiecare coloană.

NU LUCRARE

MOMANIDERT LASPK

SALI SHOPPLAD

TEMR Märve

( Astfel de sarcini dezvoltă gândirea și trezesc interesul pentru rezolvarea lor. Cu ajutorul unor astfel de sarcini, este ușor să treceți la studiul materialului nou, deoarece acestea arată legătura dintre materialul studiat și noul material.)

Profesor:(Ce au anagramele în comun? De ce sunt incluse aceste cuvinte în ele?)

2. Demonstrarea experimentelor conform manualului (Fig. 81; 82.) Analizăm rezultatele experimentelor și tragem o concluzie.

Primul experiment arată că o scândură cu cuie se scufundă în nisip mai puțin decât cu o greutate de 2 kg.

Al doilea experiment demonstrează dependența presiunii de zona de sprijin. O scândură cu cuiele îndreptate în jos se scufundă mult mai puternic decât cele îndreptate în sus. .

Să aflăm de ce se obțin astfel de rezultate.

3. Introducem conceptul de presiune.

Presiune - mărime fizică egală cu raportul dintre forța de acțiune perpendiculară și aria suprafeței .

P(pe)-presiune (Pa)

F (eff) - forța de presiune (gravitația corpului; deoarece toate corpurile sunt atrase de Pământ, iar suportul le împiedică să cadă, prin urmare corpurile sunt deformate și pun presiune pe suport.)

Zona de sprijin S (M 2)

4. SARCINA EXPERIMENTALĂ PE RÂND.

Scopul sarcinii: Aflați cum presiunea corpului depinde de zona de sprijin?

Dotare: bară, dinamometru, riglă.

Progres:

1. Folosind un dinamometru, determinați gravitația barei.

2. Forța de presiune Fd în acest experiment este numeric egală cu forța de gravitație a corpului Ft.

3. Folosiți rigla pentru a determina lungime (L), LĂȚime (a), GROSIME (B) ȘI CALCULAȚI ZONA DE BAZĂ A FEȚEI DVS..

4. ROJUNGE ZONA LA PRIMELE DOUĂ FIGURI SEMNIFICATIVE.

5. Calculați presiunea barului de pe tabel folosind formula

6. Rotunjiți valoarea presiunii la primele două cifre semnificative.

7. Înregistrați rezultatele măsurătorilor și calculelor în tabel.

Să completăm împreună tabelul. Concluzionăm: Cum depinde presiunea de zona de suport?

Sarcina de clasă : Dați exemple de modalități de creștere și scădere a presiunii.

Bazat experienta personala Umple tabelul.

Consolidarea trecutului. Întrebare de alegere.

Ce determină adâncimea la care cuiul va intra în copac dintr-o lovitură de ciocan?

Răspuns: din forța de impact,

din zona punctului,

asupra forței de impact, a zonei de sprijin, a durității corpului;,

de la presiunea cuiului pe scândura si duritatea lemnului.

Teme pentru acasă : Lucrează în caiete de fizică (autor Astakhova G.V.)

Lucrări de cercetare în fizică

„Investigarea dependenței presiunii solidelor de forțele de presiune și de suprafața pe care acționează forța de presiune”

Actualizați:În clasa a VII-a, am îndeplinit sarcina de a calcula presiunea pe care o produce o persoană stând pe un picior. Sarcina este interesantă, informativă și are o mare semnificație practică în viața umană. Am decis să studiem această problemă.
Ipoteză: Presiunea solidelor depinde de forța de presiune și de suprafața pe care acționează forța de presiune. De asemenea, afectează sănătatea umană.

Ţintă: să investigheze dependența presiunii de forța de presiune și de suprafața pe care acționează forța de presiune și să afle dependența presiunii de înălțimea tocului pantofului.

Folosit:

pantofi cu diferite zone ale talpii;

hârtie pătrată;

aparat foto.

Sarcini:

1. Luați în considerare conceptele de bază ale subiectului.

2. Evaluați dependența presiunii de forța de presiune și de suprafața pe care acționează forța de presiune.

3. Evaluați dependența presiunii de înălțimea tocului pantofului.

4. Determinați modul în care pot fi detectate picioarele plate.

În timpul lucrărilor, următoarele metode de cercetare:

1. teoretic (modelare, analogie, analiză comparativă, generalizare)

2. empiric (realizarea unui experiment).

3. matematică (metoda de vizualizare a datelor)

Introducere.

Ce este presiunea? Presiunea este o mărime fizică egală cu raportul dintre forța care acționează perpendicular pe suprafață și aria acestei suprafețe.

Unitatea de măsură a presiunii este Pascal (Pa).

Folosind și alte unități de presiune: hectopascal (hPa) și kilopascal (kPa)

1 kPa = 1000 Pa 1 Pa = 0,001 kPa

1 hPa = Pa 1 Pa = 0,01 hPa

Metoda de calcul a ariei corpurilor de formă neregulată este următoarea:

Numărăm numărul de pătrate de numere întregi,

Numărăm numărul de pătrate ale zonei cunoscute care nu sunt întregi și împărțim la jumătate,

Însumați ariile pătratelor întregi și neîntregi

Pentru a face acest lucru, am încercuit cu un creion marginile tălpii și ale călcâiului; a numărat numărul de celule complete (B) și incomplete (C) și a determinat aria unei celule (Sk);
S1 = (B + C/2) Sla

758 x1/4cm2= 129,5 cm2 - S suporta

129,5 cm2 = 0,01295 m2

Organizarea experienței #1

Scop: pentru a determina dependența presiunii unui corp solid de forța de presiune cu o zonă constantă de sprijin.

Pentru a finaliza sarcina de cercetare vom măsura masa elevului studiat, apoi vom măsura masa elevului cu un rucsac de 1,3,5 kg pe un cântar electronic fără a-i modifica zona de sprijin.

Apropo, greutatea rucsacului cu trusa de antrenament nu trebuie să depășească
1-2 clase 1,5 kg
3-4 clase 2,5 kg
5-6 clase 3 kg
7-8 clase 3,5 kg
9-11 clase 3,5-4 kg

1. P \u003d Fg / S \u003d 400H / 0,0295 m2 \u003d 13559,3 n/m2

2. P=Fg/S=410H/0,0295 m2= 13898,3 n/m2

3. P=Fg/S=430H/0,0295 m2= 14576,3 n/m2

4. P=Fg/S=450H/0,0295 m2= 15254,2 n/m2

După ce au construit un grafic al dependenței presiunii unui corp solid de forța de presiune, au concluzionat.

Concluzie: presiunea unui corp solid pe un suport crește odată cu creșterea forței de presiune.

Organizarea experienței #2

Scop: pentru a determina dependența presiunii unui corp solid de suprafața de susținere .

Calculați aria fără a modifica masa:

Piciorul unui student în pantofi;

Zona de sprijin pe 2 picioare;

Zona elevului întins (presupunând că masa este distribuită uniform).

Suprafața unui picior în pantofi S \u003d 129,5 cm2 \u003d 0,01295 m2,

Presiune pe un picior: P=400N:0,01295 m2= 27118,6 Pa

Aria de două picioare în pantofi S = 259 cm2 = 0,0259 m2

Presiune pe două picioare: P=400N:0,0295 m2= 13559,3 Pa

Zona de culcare a elevului.

Împărțirea pentru comoditate și rapiditate de calcul a zonei de sprijin a unui student culcat în 5 părți

Suprafața totală a elevului culcat: S = 3435 cm2 = 0,3435 m2

Presiune de culcare: P=400N: 0,3435 m2= 1164 Pa

După ce am construit un grafic al dependenței presiunii unui corp solid de aria suportului, am concluzionat.

Concluzie:cu o creștere a zonei de sprijin a unui corp solid cu o forță de presiune constantă, presiunea corpului pe suport scade

Concluzii:

Cu cât masa elevului este mai mare, cu atât este mai mare forța de presiune, cu atât mai multa presiune produs de corp pe un suport (pardoseală). Există o relație directă între forța de presiune și presiunea corpului.

Cu cât este mai mare suprafața de sprijin a corpului cu o masă constantă (forța de presiune), cu atât presiunea exercitată de corp asupra suportului este mai mică. Există o relație inversă între presiune și aria de susținere a corpului.

Organizarea experienței #3

Toc lat - 2 cm

≈ 56 000 Pa

Toc gros- 10 cm

≈ 70000 Pa

Ac de păr- 10 cm

≈ 94000 Pa

Conform calculelor oamenilor de știință, această presiune se dublează cu mult la mers!!!

În urma studiului, am văzut că cu cât aria suportului este mai mare, cu atât presiunea produsă de aceeași forță asupra acestui suport este mai mică. Și, de asemenea, că presiunea exercitată asupra piciorului la pantofii stiletto de 10 cm înălțime este de aproape dublul presiunii exercitate asupra piciorului la pantofii cu toc joasă de 2 cm și este comparabilă cu presiunea pe care o exercită un tractor cu omidă asupra solului.

Un elefant apasă pe 1 centimetru pătrat de suprafață cu o greutate de 25 de ori mai mică decât o femeie cu tocuri de 13 centimetri.

Apoi și-au imaginat ce s-ar întâmpla dacă o femeie care cântărește 70 kg ar călca accidental piciorul cuiva cu călcâiul sau cu ac de păr. Zona pe care se bazează femeia în acest caz va fi egală cu Sk = pentru călcâi 4 cm2 = 0,0004 m2 iar pentru ac de păr Ssh = 1 cm2 = 0,0001 m2.

În urma măsurătorilor, s-a ajuns la concluzia că presiunea exercitată de un știft este aproximativ egală cu presiunea exercitată de 137 tractoare cu omidă, iar presiunea călcâiului s-a dovedit a fi de 4 ori presiune mai mica crampoane pe o suprafață orizontală. Așa că ai grijă de picioarele tale de călcâiele altora.

pantofi cu toc - Motivul principal apariția picioarelor plate la femei

Când purtați tocuri, centrul de greutate se ridică și se deplasează mai aproape de axa corpului, ceea ce duce la o creștere a sarcinii pe sectiunea anterioara picioarele și întorcând piciorul spre interior. Prin urmare, cu cât tocul este mai mic, cu atât mai bine.

Odată cu dezvoltarea picioarelor plate, cea mai importantă funcție a picioarelor scade - atenuarea sarcinilor de șoc în timpul mersului rapid, alergării, săriturii. Ulterior, apar dificultăți cu starea îndelungată într-o singură poziție, iar netezimea mersului este, de asemenea, perturbată.

De asemenea, este imposibil să refuzi complet călcâiele, chiar și cu un diagnostic de picioare plate. Dacă pantofii tăi nu au înălțime, multor oameni le place să poarte pantofi de balet, adidași, mocasini - ai și șanse crescute de a dezvolta picioare plate și poți ajunge și la un ortoped.

E un fel de contradicție, nu-i așa? Nu poți purta nici pantofi înalți, adidași, balerini. Puteți și trebuie să purtați pantofi cu toc, iar opțiunea ideală în calcularea tocului va fi formula prin care se calculează înălțimea acestuia: Este necesar să măsurați lungimea piciorului în centimetri și să o împărțiți la șapte.

O modalitate simplă și fiabilă de a identifica picioarele plate este următoarea. Ungeți suprafața piciorului cu o cremă bogată. Stați pe o foaie albă de hârtie. Este mai bine să lubrifiați ambele picioare deodată, astfel încât să puteți sta drept fără să vă sprijiniți de nimic. Doar în acest caz vei obține un rezultat obiectiv. Examinați cu atenție amprentele rezultate.

„Vase comunicante clasa 7” - Nave comunicante-nave interconectate la fund. ceainice. Obiectivele de lucru. Fizica clasa a 7-a. Ce sunt vasele comunicante. Un fluid neomogen este în echilibru p1=p2. Legile vaselor comunicante. Vase comunicante. Un lichid omogen este în echilibru p1=p2 h1=h2. Utilizarea vaselor comunicante.

„Lecția Vase comunicante” - Întrebare pentru studenți. Pentru a studia proprietățile vaselor comunicante. Prezentare completă la școală. Întrebări pentru studenți. Cu toate acestea, nivelurile apei din vasele comunicante nu depind de forma vaselor și vor rămâne egale. Ne întâlnim în fiecare zi cu vase comunicante. Lichidul omogen în vasele comunicante este setat la același nivel.

„Lecția de fizică Clasa 7 Presiune” - Cursul lecției: Exemple. Controlul testului (vezi 6. Teme: Demonstrarea experimentelor. 3. Verificarea cunoștințelor elevilor. Lecția de fizică în clasa a VII-a „Presiunea gazului”. Se dă apelul mult așteptat – începem lecția! Echipament: balon, pipetă, bec de cauciuc, seringă. Cum se calculează aria de sprijin, cunoscând presiunea și forța?

„Presiunea lichidului” - F1/S1 = F2/S2 Acţiunea presei se bazează pe S1 S2 legea lui Pascal şi proprietatea FF F1 F2 a incompresibilităţii practice a lichidului. Vasele comunicante sunt vase care au între ele un canal umplut cu lichid. 14.06.2011. Lichide. 6. Conținut. Barometru - un dispozitiv de măsurare presiune atmosferică. 7. 5. Presiunea hidrostatică.

„Presiunea de suprafață” - Notați formula pentru presiune. S.I. Repetăm. Scrieți formula pentru greutatea corporală. De ce nu poate un salvamar să meargă pe gheață? Pătrat. Explicați cum să salvați o persoană care a căzut prin gheață. Ce unități de forță cunoașteți? experimental BelAZ. Presiunea solidelor. Burghiu cu diamant. Înălțimea fiecărei roți este de 3,68 m, greutatea este de aproximativ 5 tone.

Masa unei persoane este de 90 kg, aria tălpilor este de 60 cm2.

Câtă presiune exercită persoana pe podea? Cum se va schimba

valoarea presiunii dacă o persoană va sta pe un picior.

Dat: m=90 kg; S=60 cm2; p-? SI: m=90 kg; S=60H 10-4 m2=6H

10-3 m2. Rezolvare: p=F/S; F=mH g; ; p==15H104

N/m2=15H 104 Pa=150 kPa.

Dacă o persoană stă pe un picior, atunci zona de sprijin

va scadea la jumatate. Deci presiunea se va dubla și

devine 300 kPa.

Calculul forței presiunii atmosferice asupra planului

Determinați forța exercitată de aerul atmosferic asupra

dimensiuni suprafata mesei 120x50 cm2. Atmosferic normal

presiune 760 mm Hg. Artă.

Dat: p=760 mm Hg. Artă. ;S=120x50 cm2;F -? SI: p \u003d 760h 133 Pa \u003d

101300 Pa; S=6000H 10-4 m2=0,6 m2. Rezolvare: p=F/S; F=pH S; p=

6078 N" 6 kN

Calculul presiunii în interiorul unui lichid

Submarinul este pe mare la o adâncime de 300 m.

Determinați presiunea apei pe ea.

Dat: h=300 m; r =1030 kg/m; p-? Rezolvare: p=r H gCh h; p=

» 309H 104 N/m2=3,09H 106 Pa.

Calculul cantității de căldură necesară pentru

topirea unui solid la punctul de topire

Câtă căldură este necesară pentru a se topi

un bloc de gheață cu o greutate de 12,5 tone la un punct de topire? Specific

căldura de topire a gheții este de 332 kJ/kg.

Dat: m=12,5 t; l \u003d 332 kJ / kg; Q-? SI: m=12500 kg; l =332000

j/kg. Rezolvare: Q=l × m; Q \u003d 12500 kgh 332000 J / kg \u003d 415 H 107 J \u003d

4,15 h 106 kJ.

5. Calculul cantității de căldură necesară pentruîncălzirea unui lichid până la punctul de fierbere Câtă căldură este necesară pentru a încălzi 10 litri de apă de la 200 până la fierbere.

Dat: V=10 l=10-2 m3; t1=20°C; t2=100 0C; c=4,2h 10 J/(kgh

0C); r =103 kg/m3; Q-? SI: ;. Rezolvare: Q = mCh cCh (t1 - t2) ; m = r × V;

Q \u003d r H VH cCh (t1 - t2) ; Q = = 4,2H 80H 104

J \u003d 3,36 H 106 J \u003d 3,36 H 103 kJ.

6. Aplicarea legii lui Ohm

pentru secțiunea lanțului

Conform citirilor instrumentului (cf.

fig.) determinaţi rezistenţa

conductor AB și desenați o diagramă

circuit electric. Dat: U = 2 V; eu

0,5 A; R-? Rezolvare: I = U / R; R=U

/i; R == 4 ohmi.

7. Aplicarea formulelor de lucru mecanic şi

putere pentru cazul deplasării vehiculului cu o constantă

viteză

Forța de tracțiune a autovehiculului este 2H 103 N.

deplasându-se cu o viteză constantă de 72 km/h. Care este puterea

motorul unei mașini și munca făcută de aceasta în 10 s?

Dat: F=2H103N; v=72 km/h; t=10 s; A-? N-? Rezolvare: A=

FC s; s = vh t; A = Fh vh t; A = 2H 103 LF 10 sH 20 m/s = 4H 105 J

4h 102 kJ; N \u003d A / t \u003d \u003d Fch v; N = 2H103LF 20 m/s = 4H104

W = 40 kW.

9. Aplicarea celei de-a doua legi a lui Newton în cazul în care

un corp se mișcă în linie dreaptă sub acțiunea unei singure forțe

Un corp în repaus cu o masă de 0,2 kg este acționat timp de 5 s de o forță

0,1 N. Ce viteză va dobândi corpul și pe ce cale va parcurge

timp specificat?

Dat: m = 0,2 kg; t = 5 s; F = 0,1 N; v-? s-? Rezolvare: F = mH a; A

f/m; v = a x t= ; s == ; v == 2,5 m/s; s == 6,25 m.

10. Aplicarea legii conservării impulsului pt

ciocnirea neelastică a corpurilor

Un vagon cu o greutate de 20 de tone, care se deplasează cu o viteză de 0,3 m/s,

prinde din urmă wag. cântărind 30 de tone, deplasându-se cu o viteză de 0,2 m/s. Ce este

viteza vagoanelor după interacțiune dacă impactul este neelastic?

Dat: m1=20 t; v1=0,3 m/s; m2=30 t; v2=0,2 m/s; v-? SI: m1 =

2h 104 kg; v1=0,3 m/s; m2 = 3 x 104 kg; v2=0,2 m/s. Rezolvare: m1h v1 +

m2P v2 = (m1 + m2) P v; v = ; v===

11. Aplicarea legii conservării mecanicii. energie la

corpuri în cădere liberă

Un corp cu masa de 1 kg este aruncat de la o înălțime de 20 m deasupra solului. calculati

energia cinetică a unui corp când se află la înălțime

10 m deasupra solului, iar în momentul căderii la pământ.

Dat: m=1 kg; h=20 m; h1=10 m; EK1 -? EK2 -? SI: ;. Rezolvare: B

punctul cel mai înalt EP \u003d mCh gCh h; EK = 0; La mijlocul EP1 = mCh gCh h1;

EK1 = EP - EP1; EP1 = = 100 J; EK1 = 200 J - 100 J = 100

J; La punctul cel mai de jos EP2 = 0; EK2 = EP = 200 J.

12. Calculul rezistivității conductorului

Spirala plăcii electrice este realizată din nicrom

lungimea firului 13,75 m și aria secțiunii transversale 0,1

mm2. Care este rezistența bobinei?

Dat: l=13,75 m; S=0,1 mm2; r \u003d 1,1 Wh mm2 / m; R-? Soluţie:

; R = = 151,25 ohmi.

13. Calculul puterii și lucrului curentului electric

Fierul de călcat electric este proiectat pentru o tensiune de 220 V.

Rezistența elementului său de încălzire este de 88 ohmi.

Determinați energia consumată de fierul de călcat în 30 de minute și ea

putere.

Dat: U=220 V; R=88 Ohm; t = 30 min; A-? P-? SI: ;. Soluție: A

ICh UCh t; I=U/R; ; P \u003d A / t \u003d I × U; t = 30 min = 0,5 h; A=

2,5 Ah 220 Vh 0,5 h = 275 Wh = 0,275 kWh; P = 2,5 Ah

220V = 550W.

14. Calculul cantității de căldură degajată

incalzitor electric

Pe un conductor cu o rezistență de 4 ohmi timp de 2 minute

a trecut 500 C de electricitate. Câtă căldură va fi eliberată

conductor?

Dat: R = 1,2 ohmi; t = 2 min; q = 500 C; Q-? SI: R = 1,2 ohmi;

t = 120 sec; q = 500 C; Rezolvare: Q = I2H RC t; I = q/t; Q = = ;

Q \u003d "25h 102 J \u003d 2,5 kJ.

15. Definiția principalului.

oscilații armonice param-ditch.

circulaţie conform programului lui

Conform orarului afișat în

figura, determinați amplitudinea,

perioada, frecventa. Care dintre cantități

armonică caracterizatoare

fluctuații (amplitudine, perioadă,

frecvență, offset, viteză,

accelerația) sunt constante

si care sunt variabilele?

1. Calculul presiunii unui corp rigid 2. Calculul forței

presiunea atmosferică în plan 3. Calculul presiunii din interior

lichide 4. Calculul cantității de căldură necesară pentru topire. televizor. corp

la temperatura de topire 5. Calculul cantităţii de căldură necesară pt

încălzirea unui lichid până la punctul de fierbere 6. Aplicarea legii

Ohm pentru o secțiune de lanț 7. Aplicarea formulelor mecanice. muncește și

putere pentru cazul unei mașini care se deplasează cu viteză constantă 8.

Citirea și interpolarea curbelor cinematice

valori (deplasare și viteză) din timpul 9. Aplicarea celui de-al doilea

a lui Newton în cazul în care corpul se mișcă. drept sub

acţiunea unei forţe 10. Aplicarea legii conservării

impulsul în ciocnirea inelastică a corpurilor 11. Aplicarea legii

conservarea energiei mecanice în timpul căderii libere a corpurilor 12.

Calculul rezistivității conductorului 13. Calculul puterii

și lucrul curentului electric 14. Calculul cantității de căldură,

emis de un radiator electric 15. Determinarea retelei principale

parametrii de oscilație armonică. mișcare conform programului său.

8. Citirea și interpolarea graficelor de dependență

marimi cinematice (deplasarea si viteza) din timp

Conform graficului deplasării unei mișcări uniforme

corpul (vezi fig.) determina: a) miscarea corpului in 5 ore; b) viteza

Noțiuni de bază. energie mecanică

Definiție: Energia este o măsură a capacității de a lucra.

De exemplu: un arc comprimat dintr-un ceas mecanic are suficientă energie pentru a funcționa ceasul pentru o zi sau mai mult. Bateriile din jucăria unui copil îi permit să funcționeze câteva ore. După ce a desfășurat un top pentru copii, îi poți oferi suficientă energie pentru a se roti pentru ceva timp.

Energia și munca sunt concepte legate, unitatea de măsură a acestora este Joule [J]. Una dintre definițiile muncii de la un curs de fizică:

Definiție: Lucrul forței F pe o cale dreaptă s, în cazul în care direcția forței și direcția mișcării sunt aceleași, este produsul dintre forță și drum.

Coborând o sarcină cu masa de 1 kg la o înălțime s = 1 m, lucrăm datorită gravitației. Forța gravitațională G care acționează asupra unei sarcini de 1 kg se calculează prin formula:

unde este accelerația de cădere liberă:

greutatea încărcăturii:

de aici lucrul la coborârea sarcinii:

După ce am ridicat o sarcină de 1 kg la o înălțime de 1 m, am făcut lucrul A = 9,8 J. Dacă sarcina este eliberată, atunci sub acțiunea gravitației, căzând cu 1 m, sarcina poate face treaba. Cu alte cuvinte, un corp de masă 1 ridicat la o înălțime de 1 m are o energie (capacitatea de a lucra) egală cu 9,8 J. În acest caz, vorbim despre energia potențială în câmpul gravitațional.

Un corp în mișcare se poate ciocni cu alte corpuri pentru a determina mișcarea lor (pentru a lucra). În acest caz, vorbim despre energia cinetică. Prin comprimarea (deformarea) arcului, îi conferim energia potențială de deformare (capacitatea de a lucra atunci când este îndreptat).

În viața de zi cu zi, observăm fluxul continuu de energie de la un tip la altul. Aruncând mingea, ii conferim energie cinetica, ridicandu-se la o inaltime h, aceasta capata energie potentiala, in momentul in care loveste solul, mingea este comprimata ca un arc, dobandind energie potentiala de deformare etc. Toate tipurile de energie de mai sus sunt energie mecanică. înapoi la conținut

Tipuri și surse de energie

Energie termală

Al doilea, după cel mecanic, tip de energie pe care omul a folosit-o aproape toată istoria sa este energia termică. O persoană primește o idee vizuală a energiei termice din leagăn: este hrana fierbinte, căldura sistemelor de încălzire dintr-un apartament modern (dacă nu a fost oprită) sau căldura unui aragaz într-o casă de sat.

Care este această energie din punct de vedere al fizicii?

Fiecare corp fizic este format din atomi sau molecule, în lichide și gaze se mișcă aleatoriu, cu cât viteza de mișcare este mai mare, cu atât corpul are mai multă energie termică. Într-un corp solid, mobilitatea moleculelor sau atomilor este mult mai mică decât într-un lichid, și cu atât mai mult într-un gaz, moleculele unui corp solid oscilează doar în jurul unei anumite poziții medii, cu cât aceste vibrații sunt mai puternice, cu atât mai multă energie termică. corpul are. Încălzind corpul (oferându-i energie termică), îi strângem moleculele și atomii, cu o „legănare” suficient de puternică este posibil să scoatem moleculele din locul lor și să le facem să se miște aleatoriu. Toată lumea a observat acest proces de topire încălzind o bucată de gheață în mână. Continuând încălzirea, se pare că accelerăm moleculele în mișcare, cu o accelerație suficientă, molecula poate depăși redistribuirea corpului. Cu cât încălzirea este mai mare, cu atât mai multe molecule pot părăsi organismul, în final, prin transferul unei cantități suficiente de energie termică în corp, îl poți transforma într-un gaz. Acest proces de evaporare are loc într-un ibric care fierbe.

Energie electrica

Cea mai mică particulă încărcată electric este un electron, care face parte din orice atom. Pentru un atom neutru, sarcina totală negativă a electronilor este egală cu sarcina pozitivă a nucleului, iar sarcina întregului atom este zero. Dacă sunt îndepărtați mai mulți electroni, atunci suma sarcinilor electronilor și nucleului devine mai mare decât zero. Dacă adăugați în plus, atomul va dobândi o sarcină negativă.

Știm din fizică că două corpuri încărcate opus se atrag reciproc. Dacă o sarcină pozitivă este concentrată pe un corp (se elimină electronii din atomi) și o sarcină negativă pe celălalt (se adaugă electroni), atunci între ele vor apărea forțe atractive, dar la distanțe mari aceste forțe sunt foarte mici. Prin conectarea acestor două corpuri cu un conductor (de exemplu, un fir metalic în care electronii sunt foarte mobili), vom provoca mișcarea electronilor dintr-un corp încărcat negativ către un corp încărcat pozitiv. Electronii în mișcare pot lucra (de exemplu, strălucesc filamentul unei lămpi electrice), prin urmare, corpurile încărcate au energie.

În sursa de energie electrică are loc separarea sarcinilor pozitive și negative, închizând circuitul electric, noi, parcă, permitem sarcinilor separate să se conecteze, dar în același timp le forțăm să facă munca de care avem nevoie.