Что такое выстрел в физике 7 класс

Физические основы явления выстрела

В некотором приближении поведение пороховых газов можно описать с помощью уравнения Менделеева ¾ Клапейрона. Это позволяет качественно проанализировать явление выстрела и построить графики зависимости давления газа p скорости пули v от пути l, проходимого ею в канале ствола (см. Рис.).

Рассмотрим, как происходит процесс выстрела. Его длительность можно условно разделить на такие последовательные периоды: предварительный ¾ от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола; первый ¾ от начала движения пули по стволу до полного сгорания порохового заряда; второй ¾ от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из ствола; третий ¾ от момента вылета пули до прекращения возрастания её скорости.

Рассмотрим, как меняется давление порохового газа при выстреле (кривая I на рис.).

Предварительный период. Во время горения заряда образуется пороховой газ. Давление его можно выразить формулой:

(1)

где Т, V и m ¾ соответственно температура, объём и масса порохового газа, М ¾ его молярная масса, R ¾ универсальная газовая постоянная. Поскольку объём газа не меняется, а температура и масс резко увеличиваются, давление газа будет расти по закону:

,

где С ¾ постоянная величина. Давление пороховых газов будет возрастать до тех пор, пока пуля не сдвинется с места.

Первый период. Его условно можно разделить на три полпериода. Рассмотрим их поочерёдно.

1. Масса порохового газа m возрастает быстрее, чем объём V запульного пространства (объём, заключённый между дном пули и дном гильзы). Учитывая, что

(S ¾ площадь сечения канала ствола, l ¾ путь пули в канале ствола), изменение давления газа в первый подпериод можно представить графически в виде участка 1-2 кривой I.

2. Скорость возрастания массы порохового газа становится близкой к скорости движения пули, или, что одно и то же, к скорости изменения объёма V. Тогда формула (1) принимает вид

,

где С₁ ¾ постоянная величина. Графически изменение давления в этот подпериод можно представить в виде участка 3-4 кривой I.

3. Объём V запульного пространства вследствие быстрого увеличения скорости пули растёт гораздо быстрее массы m притока порохового газа, и изменением массы можно пренебречь. Тогда формула (1) примет вид:

,

где С₂ ¾ постоянная величина. Изменение давления газа в этот подпериод можно представить в виде участка 5-6 кривой I.

Промежуточные процессы между подпериодами можно приближённо изобразить соответствующими участками 2-3 и 4-5 кривой I.

Второй период. Так как весь пороховой заряд уже сгорел, масса газа не меняется. Тогда формула (1) принимает вид

,

где С₃ ¾ постоянная величина. Изменение давления можно представить участком 6-7 кривой I.

Третий период. Часть газа вырывается из канала ствола вслед за пулей, при встрече с воздухом образует пламя и ударную волну. Следовательно, масса газа m уменьшается. Так как при этом увеличивается объём газа, то, согласно формуле (1), происходит резкое падение давления газа (участок 7-8 кривой I). Это уменьшение происходит до тех пор, пока давление порохового газа на дно пули не уравновесится сопротивлением воздуха.

График изменения скорости пули в канале ствола (кривая II на рис.) можно построить, если предположить, что сила, действующая на пулю со стороны пороховых газов, много больше силы сопротивления, силы трения и т. д.

В предварительный период скорость пули не меняется. В остальные периоды ускорение пули пропорционально давлению. Действительно, на пулю действует сила:

,

где p ¾ давление порохового газа, S ¾ площадь сечения канала ствола. Следовательно, если масса пули m, то её ускорение

.

Поскольку давление газа в канале ствола во все периоды много больше атмосферного, ускорение пули будет больше нуля, т. е. Она будет двигаться ускоренно.

В первый подпериод ускорение увеличивается, следовательно, скорость пули будет резко возрастать. Графически это изменение скорости можно представить в виде участка 1-2 кривой II. Во второй подпериод ускорение почти не изменяется, поэтому движение пули будет близким к равноускоренному (участок 3-4 кривой II). В третий подпериод ускорение пули уменьшается, но остаётся положительным, следовательно, прирост скорости пули уменьшается (участок 5-6 кривой II). Во второй и третий периоды происходит дальнейшее уменьшение ускорения, что соответствует уменьшению прироста скорости (участок 7-8 кривой II).

Можно исследовать начальную скорость пули с помощью законов сохранения. Начальной скоростью пули называется та скорость, с которой она покидает канал ствола. Закон сохранения энергии для явления выстрела можно записать так:

. (2)

(3)

(q ¾ теплота сгорания пороха, m₁ ¾ его масса);

(4)

(m₂ ¾ масса пули, V ¾ её скорость в момент вылета из ствола);

(5)

,

выражение (5) можно записать в виде:

. (6)

Энергия Е₄ зависит прежде всего от длины ствола l. При малой длине много энергии будет выбрасываться наружу, при слишком большой окажутся значительными потери энергии на нагревание ствола и преодоление сил сопротивления, действующих на пулю в его канале. Следовательно, важно выбрать некоторую оптимальную длину ствола, при которой энергия Е₄ будет минимальной.

Учитывая (3)-(6) и приведённые выше рассуждения, выражение (2) можно переписать в виде:

.

Откуда начальная кинетическая энергия пули:

.

С помощью этой формулы легко доказать следующие утверждения:

· начальная скорость пули зависит от длины ствола, массы пули, массы порохового заряда и от других факторов;

· при постоянных длине ствола и массе порохового заряда начальная скорость пули тем больше, чем меньше её масса.

Источник

Новое в блогах

ЗА ДОЛИ СЕКУНДЫ ЧЕТЫРЕ ПЕРИОДА ВЫСТРЕЛА

Явление выстрела включает следующие процессы:

— образование пороховых газов;

— врезание ведущих поясков в нарезы;

— поступательное движение пули (снаряда);

— трение ведущих поясков о поверхность канала ствола;

— вращательное движение пули (снаряда);

— расширение пороховых газов;

— движение пороховых газов;

— движение элементов боевого заряда;

— изменение состава пороховых газов;

— теплопередача от пороховых газов к стенкам ствола;

— деформация ствола, пули (снаряда), гильзы;

— износ и разгар канала ствола;

— вытеснение воздуха из канала ствола;

— движение подвижных частей автоматики оружия;

— истечение пороховых газов из канала ствола;

— образование дульной волны;

— образование дульного пламени.

Перечисленные процессы могут протекать в одном или в нескольких периодах. Так, воспламенение пороха и врезание ведущих поясков в нарезы происходит в предварительном периоде, образование дульной волны — в периоде последействия. А движение пороховых газов протекает в четырех периодах — предварительном (пиростатическом), пиродинамическом, термодинамическом и последействия. Наибольшее число процессов совершается одновременно в пиродинамическом периоде, поэтому он является наиболее сложным и общим.

Перечисленные процессы не равноценны по их роли при решении основной задачи пиродинамики, т. е. с точки зрения раскрытия характера движения снаряда в канале ствола орудия. К основным процессам явления выстрела относятся:

— образование пороховых газов;

— расширение пороховых газов;

— поступательное движение снаряда;

— истечение пороховых газов из канала ствола.

Эти процессы во внутренней баллистике изучаются подробно.

Следует отметить, что горение пороха происходит сначала в постоянном объеме, а с момента начала движения пули (снаряда) — в переменном объеме, расширение пороховых газов происходит как при горении пороха, так и после его горения.

В этом и состоит явление выстрела. Он протекает очень быстро. Так, пуля в стволе 7,62 мм магазинной винтовки Мосина образца 1891/30 гг. движется всего лишь около 0,0015 сек.

Явление выстрела характеризуется кратковременностью и сложностью, оно длится десятые и даже сотые доли секунды (0,001—0,06 сек), причем за столь короткий промежуток времени происходит множество процессов различной природы, связанных друг с другом. Во время выстрела развиваются высокие давления, достигающие тысяч атмосфер, и высокие температуры до 3000 °C.

Несмотря на кратковременность явления выстрела, его можно разделить на четыре последовательных периода.

Максимальное давление пороховых газов в стволе 5,6 мм малокалиберной винтовки и пистолета равно 130 МПа (1300 кг/кв.см), а в стволе 7,62 мм револьвера «Наган» образца 1895 года — 110 МПа (1100 кг/кв.см).

В образцах стрелково-артиллерийского вооружения обычно имеют место все перечисленные периоды и только в редких случаях, когда окончание горения пороха происходит после вылета снаряда, отсутствует термодинамический период. В минометах, как правило, отсутствует период форсирования.

Иногда после удара бойка по капсюлю выстрела может не произойти или он последует с некоторым запозданием. В первом случае происходит осечка, а во втором — затяжной выстрел.

Источник

Конспекты уроков по физике для 7-го класса на тему «Сила. Виды сил»

Разделы: Физика

Урок №1. Тема урока: “Сила”.

Ход урока

II. Изучение нового материала. Презентация

1. Введение понятия “Сила”.

Во всех приведенных вами примерах тело под действием другого тела приходит в движение, останавливается или изменяет направление своего движения.

Часто не указывают, какое тело и как действовало на данное тело. Просто говорят, что на тело действует сила или к нему приложена сила. Следовательно, силу можно рассматривать как причину изменения скорости движения.

Известны четыре признака действия на тело силы: изменение скорости, изменение направления движения тела, изменение формы тела, изменение размеров тела. Если есть хотя бы один из этих признаков, то говорят: “На тело действует некоторая сила”.

Сила, действующая на тело, может не только изменить скорость всего тела, но и отдельных его частей.

Например, если надавить пальцами на ластик, то он сожмется, изменит свою форму. В таких случаях говорят, что тело деформируется.

Деформацией называется любое изменение формы и размера тела.

Сила – физическая величина, значит, ее можно измерить.

Обозначается сила буквой F. Единица измерения силы – Ньютон, обозначается [H]

В физике единицы величин выбирают не случайным образом, а так, чтобы они были согласованы с уже выбранными ранее единицами. Как же выбрали единицу силы – 1 ньютон? Оказывается, что если на покоящееся тело начнет действовать сила, то это тело будет двигаться ускоренно, а точнее, равномерно ускоренно. Это значит, что за равные промежутки времени скорость тела будет возрастать на равные величины. Зная эту особенность движения тел, силой в 1 ньютон назвали такую силу, которая, будучи приложенной к покоящемуся телу массой 1 кг, будет ежесекундно увеличивать его скорость на 1 м/с.

Сила, как и скорость, является векторной величиной. Она характеризуется не только числовым значением, но и направлением.

На чертежах силу изображают в виде прямой стрелки, называемой вектором этой силы. Длина стрелки символизирует числовое значение силы, а направление стрелки указывает направление действия силы.

Начало отрезка – точка А есть точка приложения силы. Длина отрезка условно обозначает в определенном масштабе модуль силы.

Итак, можно сказать, что результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления и точки приложения.

2. Измерение силы.

На практике часто приходится измерять силу, с которой одно тело действует на другое. Для этого используют прибор, который называется динамометром.

Демонстрация применения различных динамометров.

Динамометры бывают различного устройства. Главная часть динамометра – специально изготовленная стальная пружина, к которой прикреплена стрелка. Она перемещается по шкале, размеченной в единицах силы.

Для измерения силы различных мышечных групп человека используют медицинские динамометры.

Для измерения мускульной силы руки при сжатии кисти в кулак применяют ручной динамометр – силомер.

Применяют также ртутные, гидравлические, электрические и другие динамометры.

В последнее время широко применяются электрические динамометры. Они состоят из датчика, который преобразует деформацию в электрический сигнал.

Для измерения больших сил, таких, например, как тяговые усилия тракторов, тягачей, локомотивов, морских и речных буксиров, используют специальные тяговые динамометры. Ими можно измерить силы до нескольких десятков тысяч ньютонов.

3. Равнодействующая сила.

На практике часто, на одно и тоже тело действуют несколько сил. Иногда бывает необходимость заменить действие нескольких сил, приложенных к телу, одной силой.

Силу, заменяющую действие нескольких других сил, называют равнодействующей силой. Она производит над телом такое же действие, как и заменяемые ею силы.

Равнодействующая двух сил, приложенных к телу, равна сумме этих сил, если их векторы сонаправлены, и разности этих сил, если их векторы противонаправлены. Равнодействующая сонаправленных сил направлена в ту же сторону, что и исходные силы, а равнодействующая противонаправленных сил направлена в сторону большей из исходных сил.

Если две силы, приложенные к одному и тому же телу, направлены противоположно и имеют одинаковую величину, то их называют уравновешенными силами. Равнодействующая таких сил равна нулю.

Направление или скорость движения тела меняются только тогда, когда на него действуют неуравновешенные силы. Если же на тело действуют только уравновешенные силы, то оно, либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно. Приведенные утверждения выражают закон покоя или равномерного прямолинейного движения тел.

IV. Решение типовых задач.

Упражнение № 11 (1,2) – учебник: автор Перышкин А.В. “Физика 7 класс”.

V. Домашнее задание. §§23, 28, 29.упр.№11 (3).

VI. Итоги урока.

Урок №2. Тема урока “Виды сил”.

Оборудование: проектор.

Ход урока

I. Актуализация знаний.

Проверка домашнего задания.

II. Изучение нового материала. Презентация

Совместное заполнение таблицы, сопровождаемое показом презентации.

Таблица “Виды сил”. (Приложение)

III. Самостоятельное заполнение полей таблицы по аналогии с заполненными.

IV. Домашнее задание: выучить таблицу.

V. Итоги урока.

Урок № 3. Решение задач по теме “Сила. Виды сил”

Ход урока

I. Актуализация знаний.

1. Проверка домашнего задания. Физический диктант.

II. Обсуждение вопросов:

Ответ: жидкости и газы так же, как и твердые тела, действуют на опору или подвес вследствие притяжения к Земле. Отличие от твердых тел состоит в том, что жидкость или газ должны находиться в сосуде.

2. Как следует понимать выражение “вес тела”, “тело весом” столько-то единиц, например 300 Н? Разве сила, называемая весом тела, действует на тело?

Ответ: нет, на тело действует сила тяжести, а не вес.

Выражение типа “тело весом 300 Н” или “тело весит 300 Н” означает, что если это тело свободно подвесить или поместить на горизонтальную опору, то оно будет действовать на подвес или опору силой, равной 300 Н. При этом предполагается, что опора или подвес вместе с телом неподвижны (или движутся равномерно и прямолинейно) и находятся на поверхности Земли.

3. Известно, что при помощи весов рычажного типа определяют массу тела. Объясните, почему же определение массы в этом случае принято называть взвешиванием, да и сам прибор называется “весы”?

III. Решение задач.

III. Самостоятельно решить задачу № 379.

Источник

Все формулы по физике за 7 класс

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Шпаргалки по физике за 7 класс

В рамках одной статьи сложно охватить весь курс по физике, но мы осветили основные темы за 7 класс и этого достаточно, чтобы освежить знания в памяти. Скачайте и распечатайте обе шпаргалки — одна из них (подробная) пригодится для вдумчивой подготовки к ОГЭ и ЕГЭ, а вторая (краткая) послужит для решения задач.

Для тех, кто находится на домашнем обучении или вынужден самостоятельно изучать материал ввиду пропусков по болезни, рекомендуем также учебник по физике А. В. Перышкина с формулами за 7 класс и легкими, доступными пояснениями по всем темам. Он был написан несколько десятилетий назад, но до сих пор очень популярен и востребован.

Измерение физических величин

Измерением называют определение с помощью инструментов и технических средств числового значения физической величины.

Результат измерения сравнивают с неким эталоном, принятым за единицу. В итоге значением физической величины считается полученное число с указанием единиц измерения.

В курсе по физике за 7 класс изучают правила измерений с использованием приборов со шкалой. Если цена деления шкалы неизвестна, узнать ее можно с помощью следующей формулы:

ЦД = (max − min) / n, где ЦД — цена деления, max — максимальное значение шкалы, min — минимальное значение шкалы, n — количество делений между ними.

Вместо максимального и минимального можно взять любые другие значения шкалы, числовое выражение которых нам известно.

Выделяют прямое и косвенное измерение:

при прямом измерении результат можно увидеть непосредственно на шкале инструмента;

при косвенном измерении значение величины вычисляется через другую величину (например, среднюю скорость определяют на основе нескольких замеров скорости).

Для удобства и стандартизации измерений в 1963 году была принята Международная система единиц СИ. Она регламентирует, какие единицы измерения считать основными и использовать для формул. Обозначения этих единиц также учат в программе по физике за 7 класс.

Механическое движение: формулы за 7 класс

Механическое движение — перемещение тела в пространстве, в результате которого оно меняет свое положение относительно других тел. Закономерности такого движения изучают в рамках механики и конкретно ее раздела — кинематики.

Для того, чтобы описать движение, требуется тело отсчета, система координат, а также инструмент для измерения времени. Это составляющие системы отсчета.

Изучение механического движения в курсе по физике за 7 класс включает следующие термины:

Перемещение тела — вектор, проведенный из начальной точки в конечную.

Траектория движения — мысленная линия, вдоль которой перемещается тело.

Путь — длина траектории тела от начальной до конечной точки.

Скорость — быстрота перемещения тела или отношение пройденного им пути ко времени прохождения.

Ускорение — быстрота изменения скорости, с которой движется тело.

Равномерное прямолинейное движение означает, что тело движется вдоль прямой с одинаковой скоростью. В таком случае перемещение тела и его путь будут равны.

Формула скорости равномерного прямолинейного движения:

V = S / t, где S — путь тела, t — время, за которое этот путь пройден.

Формула скорости равномерного криволинейного движения:

где S₁ и S₂ — отрезки пути, а t₁ и t₂ — время, за которое был пройден каждый из них.

Единица измерения скорости в СИ: метр в секунду (м/с).

Формула скорости равноускоренного движения:

V = V₀ + at, где V₀— начальная скорость, а — ускорение.

Сила тяжести, вес, масса, плотность

Формулы, понятия и определения, описывающие эти физические характеристики, изучают в 7 классе в рамках такого раздела физики, как динамика.

Вес тела или вещества — это векторная величина, которая характеризует, с какой силой оно действует на горизонтальную поверхность или вертикальный подвес. Не следует путать эту величину с массой, которая является скалярной величиной.

Вес тела измеряется в ньютонах, масса тела — в граммах и килограммах.

Формула веса:

P = mg, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения.

Ускорение свободного падения возникает под действием силы тяжести, которой подвержены все находящиеся на нашей планете тела.

g = 9,806 65 м/с 2 или 9,8 Н/кг

Если тело находится в покое или в прямолинейном равномерном движении, его вес равен силе тяжести.

Но эти понятия нельзя отождествлять: сила тяжести действует на тело ввиду наличия гравитации, в то время как вес — это сила, с которой само тело действует на поверхность.

Формула плотности:

ρ = m / V, где m — масса тела или вещества, V — занимаемый объем.

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Механический рычаг, момент силы

О механическом рычаге говорил еще Архимед, когда обещал перевернуть Землю, если только найдется подходящая точка опоры. Это простой механизм, который помогает поднимать грузы, закрепленные на одном его конце, прилагая силу к другому концу. При этом вес груза намного превосходит прилагаемое усилие. В 7 классе физические формулы, описывающие этот процесс, изучаются в том же разделе динамики.

Рычаг — это некое твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной точки опоры, на один конец которого действует сила, а на другом находится груз.

Перпендикуляр, проведенный от точки опоры до линии действия силы, называется плечом силы.

Рычаг находится в равновесии, если произведение силы на плечо с одной его стороны равно произведению силы на плечо с другой стороны.

Уравнение равновесия рычага:

Из этого следует, что рычаг уравновешен, когда модули приложенных к его концам сил обратно пропорциональны плечам этих сил.

Момент силы — это векторная величина, числовую характеристику которой можно описать как произведение модуля силы на плечо.

M = F × l, где F — модуль силы, l — длина плеча.

Единица измерения момента силы в СИ: ньютон-метр (Н·м).

Эта формула верна, если сила приложена перпендикулярно оси рычага. Если же она прилагается под углом, такой случай выходит за рамки курса физики за 7 класс и подробно изучается в 9 классе.

Правило моментов: рычаг уравновешен, если сумма всех моментов сил, которые поворачивают его по часовой стрелке, равна сумме всех моментов сил, которые поворачивают его в обратном направлении.

Можно сказать иначе: рычаг в равновесии, если сумма моментов всех приложенных к нему сил относительно любой оси равна нулю.

Давление, сила давления

Прилагая одну и ту же силу к предмету, можно получить разный результат в зависимости от того, на какую площадь эта сила распределена. Объясняют этот феномен в программе 7 класса физические термины «давление» и «сила давления».

Давление — это величина, равная отношению силы, действующей на поверхность, к площади этой поверхности.

Сила давления направлена перпендикулярно поверхности.

Формула давления:

p = F / S, где F — модуль силы, S — площадь поверхности.

Единица измерения давления в СИ: паскаль (Па).

Понятно, что при одной и той же силе воздействия более высокое давление испытает та поверхность, площадь которой меньше.

Формулу для расчета силы давления вывести несложно:

В задачах по физике за 7 класс сила давления, как правило, равна весу тела.

Давление газов и жидкостей

Жидкости и газы, заполняющие сосуд, давят на его стенки. Это давление зависит от высоты столба данного вещества и от его плотности.

Формула гидростатического давления:

р = ρ × g × h, где ρ — плотность вещества, g — сила тяжести, h — высота столба.

Единица измерения давления жидкости или газа в СИ: паскаль (Па).

Однородная жидкость или газ давит на стенки сосуда равномерно, поскольку это давление создают хаотично движущиеся молекулы. И внешнее давление, оказываемое на вещество, тоже равномерно распределяется по всему его объему.

Закон Паскаля: давление, производимое на поверхность жидкого или газообразного вещества, одинаково передается в любую его точку независимо от направления.

Внешнее давление, оказываемое на жидкость или газ, рассчитывается по формуле:

p = F / S, где F — модуль силы, S — площадь поверхности.

Сообщающиеся сосуды

Сообщающимися называются сосуды, которые имеют общее дно либо соединены трубкой. Уровень однородной жидкости в таких сосудах всегда одинаков, независимо от их формы и сечения.

p — плотность жидкости,

h — высота столба жидкости,

Если жидкость в сообщающихся сосудах неоднородна, т. е. имеет разную плотность, высота столба в сосуде с более плотной жидкостью будет пропорционально меньше.

Высоты столбов жидкостей с разной плотностью обратно пропорциональны плотностям.

Гидравлический пресс — это механизм, созданный на основе сообщающихся сосудов разных сечений, заполненных однородной жидкостью. Такое устройство позволяет получить выигрыш в силе для оказания статического давления на детали (сжатия, зажимания и т. д.).

Если под поршнем 1 образуется давление p₁ = f₁/s₁, а под поршнем 2 будет давление p₂ = f₂/s₂, то, согласно закону Паскаля, p₁ = p₂

Силы, действующие на поршни гидравлического пресса F₁ и F₂, прямо пропорциональны площадям этих поршней S₁ и S₂.

Другими словами, сила поршня 1 больше силы поршня 2 во столько раз, во сколько его площадь больше площади поршня 2. Это позволяет уравновесить в гидравлической машине с помощью малой силы многократно бóльшую силу.

Закон Архимеда

Сила выталкивания тела, погруженного в жидкость или газ, равна весу данной жидкости или газа в таком же объеме, как у этого тела.

Формула архимедовой силы:

Закон Архимеда помогает рассчитать, как поведет себя тело при погружении в среды разной плотности. Верны следующие утверждения:

если плотность тела выше плотности среды, оно уйдет на дно;

если плотность тела ниже, оно всплывет на поверхность.

Другими словами, тело поднимется на поверхность, если архимедова сила больше силы тяжести.

Работа, энергия, мощность

Механическая работа — это скалярная величина, которая равна произведению перемещения тела на модуль силы, под действием которой было выполнено перемещение. Подразумевается, что перемещение произошло в том же направлении, в котором действует сила.

Формула работы в курсе физики за 7 класс:

A = F × S, где F — действующая сила, S — пройденный телом путь.

Единица измерения работы в СИ: джоуль (Дж).

Такое понятие, как мощность, описывает скорость выполнения механической работы. Оно говорит о том, какая работа была совершена в единицу времени.

Мощность — это скалярная величина, равная отношению работы к временному промежутку, потребовавшемуся для ее выполнения.

Формула мощности:

N = A / t, где A — работа, t — время ее совершения.

Также мощность можно вычислить, зная силу, воздействующую на тело, и среднюю скорость перемещения этого тела.

N = F × v, где F — сила, v — средняя скорость тела.

Единица измерения мощности в СИ: ватт (Вт).

Тело может совершить какую-либо работу, если оно обладает энергией — кинетической и/или потенциальной.

Кинетической называют энергию движения тела. Она говорит о том, какую работу нужно совершить, чтобы придать телу определенную скорость.

Потенциальной называется энергия взаимодействия тела с другими телами или взаимодействия между частями одного целого. Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, характеризует, какую работу должна совершить сила тяжести, чтобы опустить это тело снова на нулевой уровень.

Таблица с формулами по физике за 7 класс для вычисления кинетической и потенциальной энергии:

Кинетическая энергия

Пропорциональна массе тела и квадрату его скорости.

Потенциальная энергия

Равна произведению массы тела, поднятого над Землей, на ускорение свободного падения и высоту поднимания.

Полная механическая энергия

Складывается из кинетической и потенциальной энергии.

Сохранение и превращение энергии

Если механическая энергия не переходит в другие формы, то сумма потенциальной энергии и кинетической представляет собой константу.

Для того, чтобы понять, какая часть совершенной работы была полезной, вычисляют коэффициент полезного действия или КПД. С его помощью определяется эффективность различных механизмов, инструментов и т. д.

Коэффициент полезного действия (КПД) отражает полезную часть выполненной работы. Также его можно выразить через отношение полезно использованной энергии к общему количеству полученной энергии.

Формула для расчета КПД:

где А_п— полезная работа, А_з— затраченная работа.

КПД выражается в процентах и составляет всегда меньше 100%, поскольку часть энергии затрачивается на трение, повышение температуры воздуха и окружающих тел, преодоление силы тяжести и т. д.

Источник