Фізика
8
Потужність
Тема уроку:�Потужність
Фізика. 8 клас
2
Урок 9
Фізика. 8 клас
3
Хто думає про науку, �той любить її, а хто �її любить, той ніколи �не перестає вчитися, �хоча б зовні він і здавався бездіяльним.
Г. Сковорода
Фізика. 8 клас
4
Фізичний диктант
1. Фізична величина, яка характеризує зміну положення тіла �під дією сили і дорівнює добутку сили на шлях, подоланий тілом �у напрямку цієї сили, називається…
2. Для розрахунку роботи потрібно знати...
3. Механічна робота позначається символом…
4. Одиницею роботи є…
5. Формула для обчислення механічної роботи: …
Актуалізація опорних знань
4
Фізика. 8 клас
Фізичний диктант
6. Величина, яка не має напряму, називається…
7. Якщо напрямок сили збігається з напрямком руху тіла, �то робота сили…
8. Якщо напрямок сили протилежний до напрямку руху тіла, �то робота сили…
9. Якщо напрямок сили перпендикулярний до напрямку руху тіла, то робота сили…
10. Площа фігури, яка розташована під графіком залежності сили від відстані, чисельно дорівнює…
Актуалізація опорних знань
5
Фізика. 8 клас
6
Перевірте себе
Фізика. 8 клас
7
Поміркуйте над лексичним значенням слова «потужний». Що означає це слово?
Для характеристики чого (кого) ви його використовуєте?
А чи зустрічалися ви із цим словом у техніці? �
Наведіть приклади.
Питання для обговорення
Фізика. 8 клас
8
Різним виконавцям для здійснення тієї самої роботи потрібен різний час:
екскаватор швидше за копача викопає траншею; �кран швидше за вантажника підніме потрібну кількість цеглин; �трактор швидше за коня зоре поле тощо.
Що характеризує потужність?
Фізика. 8 клас
9
Для характеристики швидкості
виконання роботи використовують
фізичну величину потужність.
Потужність — це фізична величина, яка характеризує швидкість виконання роботи й дорівнює відношенню виконаної роботи до часу, за який цю роботу виконано.
N — потужність
A — механічна робота
t — час виконання роботи
Що характеризує потужність?
Фізика. 8 клас
10
Джеймс Ватт (1736–1819), британський інженер, винахідник-механік; �створив універсальну парову машину.
Одиниця потужності
Одиниця потужності в СІ — ват:
[N] = Вт.
Ця одиниця дістала свою назву �на честь британського інженера �та винахідника-механіка Дж. Ватта.
1 Вт дорівнює потужності, за якої протягом 1 с виконується робота 1 Дж:
Фізика. 8 клас
11
З означення випливає, що потужність чисельно дорівнює роботі, яку виконало тіло за одну секунду.
Тобто під час виконання механічної роботи більшу потужність розвиває тіло, яке за той самий час виконує більшу роботу.
Потужність
Фізика. 8 клас
12
Скористайтеся таблицею «Потужність двигунів деяких технічних засобів» і дайте відповіді на запитання:
Яку роботу виконає сила тяги одного двигуна літака АН-140 за 1 секунду? �за 10 секунд?
Виконайте завдання
Фізика. 8 клас
13
Що знадобиться: рулетка; секундомір; допомога друга або подруги.
Підніміться сходами з першого поверху на другий — спочатку повільно, а потім швидко.
Визначте потужність, яку ви розвиваєте в кожному випадку.
Для визначення роботи сили ваших м’язів згадайте, що, піднімаючись, �ви долаєте силу притягання Землі.
Дослідження
Фізика. 8 клас
14
Припустимо, що треба визначити потужність транспортного засобу, який рухається рівномірно зі швидкістю v, а його двигун створює силу тяги F. Скористаємось означенням потужності:
При цьому — робота сили,
Де — шлях, який долає тіло за час t.
Після підстановки маємо:
Швидше і сильніше — чи означає
це потужніше?
Фізика. 8 клас
15
Ми отримали ще одну формулу для визначення потужності:
Зверніть увагу! Остання формула дозволяє розрахувати також миттєву потужність (тобто потужність у певний момент часу) будь-якого транспортного засобу, навіть якщо швидкість його руху та сила тяги безперервно змінюються.
Швидше і сильніше — чи означає
це потужніше?
Як одиницю потужності Джеймс Ватт запровадив кінську силу. Цю одиницю �й зараз використовують у техніці:
1 к. с. ≈ 735,5 Вт.
У статті в інтернеті було написано:�«У той час в Англії для підняття із шахти �вугілля, води й людей використовували бочки. �Маса бочки разом із вантажем становила приблизно 172 кг. Тягнули таку бочку за канат, �перекинутий через блок, два коні. Коні �рухалися зі швидкістю 2 милі за годину». �Чи правильні дані навів автор? (1 миля ≈ 1,6 км.)
Фізика. 8 клас
16
А як насправді?
17
Перегляньте відео �«Одиниця потужності — кінська сила»
rnk.com.ua/109029
Фізика. 8 клас
18
Учимося розв’язувати задачі
Фізика. 8 клас
19
Учимося розв’язувати задачі
Фізика. 8 клас
20
Учимося розв’язувати задачі
Відповідь: Вт.
.
Пошук математичної моделі, розв’язання:
За означенням потужності:
— робота людини.
тому
Отже, маємо:
Перевіримо одиницю:
Визначимо значення шуканої величини: (Вт).
Дано:
Знайти:N — ?
Фізика. 8 клас
21
Учимося розв’язувати задачі
Задача 2.
За який час двигун автомобіля, розвиваючи потужність 150 кВт, виконає роботу 900 кДж?
Дано:
кВт
кДж
Знайти:
t — ?
Відповідь: t = 6 c.
СІ
Вт
Дж
Пошук математичної моделі, розв’язання:
Перевіримо одиницю:
Визначимо значення
шуканої величини: (c).
За означенням потужності:
Звідси маємо:
Фізика. 8 клас
22
Учимося розв’язувати задачі
Задача 3.
Загальна потужність двигунів літака становить 10 МВт. Визначте силу опору рухові, якщо літак рухається з незмінною швидкістю 720 км/год.
Відповідь: F = 50 кН.
Вт
МВт
Фізика. 8 клас
23
Задача 4.
На графіку подано залежність сили тяги мотоцикла від шляху, який він долає за 2 хв руху. Визначте середню потужність двигуна мотоцикла.
Аналіз фізичної проблеми. Для визначення середньої потужності мотоцикла необхідно загальну механічну роботу поділити на час руху.
Механічну роботу знайдемо як площу фігури, обмеженої графіком сили. Задачу розв’язуватимемо в одиницях СІ.
Учимося розв’язувати задачі
Фізика. 8 клас
24
А
В
С
D
E
F
Учимося розв’язувати задачі
t = 2 хв
AF = 0,5 KH = 500 H; FE = 600м; BE = 1,5 KH =
= 1500 H; BC = 600 м; CD = 1,5 кН = 1500 H.
СІ
120 с
Фізика. 8 клас
25
Учимося розв’язувати задачі
СІ
120 с
t = 2 хв
А
В
С
D
E
F
Фізика. 8 клас
26
Дайте відповіді на питання
Фізика. 8 клас
27
1. Опрацюйте параграф 5, дайте відповіді на питання �до параграфу 5 (усно).
2. Виконайте вправу № 5 (завдання 2, 6).
3. Складіть карту знань до теми «Потужність».
Домашнє завдання
Фізика. 8 клас
28
Рефлексія
Фізика. 8 клас
29
Будь-яка комаха значно сильніша за слона. Парадоксальне твердження? Але воно є правильним, якщо порівнювати їхні відносні потужності. Хтось бачив стрибки слона? А от людина може стрибати навіть вище за свій зріст. Наприклад, світовий рекорд у стрибках у висоту серед жінок �(2 м 10 см, 2024 р.) належить українській атлетці Ярославі Магучіх, яка має зріст 180 см. Стрибки будь-якої кішки перевищують її зріст у 2–3 рази, �а блохи — навіть у 100 разів! На жаль, зі збільшенням розмірів зменшується не тільки відносна потужність, але й відносна міцність скелета. Тобто великим бути «невигідно». Можливо, саме тому в природі існує лише три види слонів, а от кількість видів комах науковці оцінюють від двох до восьми мільйонів.
Чи знаєте ви, що…
Фізика. 8 клас
30
Список використаних джерел