Mehanički rad — da li držanje torbe umara uzalud?
Mehanički rad kao proizvod sile i puta (A = F·s), jedinica džul i slučajevi kada je rad jednak nuli (nema pomeranja ili sila normalna na kretanje).
Video
Pojmovi
- Šta je mehanički rad
- Mehanički rad meri koliko je rada izvršila sila dok je pomerala telo po nekom putu. Veći je ako deluješ većom silom i ako je telo prešlo duži put.
- Formula za rad
- Kada stalna sila deluje u pravcu i smeru kretanja, mehanički rad je proizvod sile i puta: $A = F \cdot s$.
- Jedinica za rad
- Jedinica za rad je džul (J), po fizičaru Džejmsu Džulu. Jedan džul je rad sile od 1 njutna na putu od 1 metra: $1\ \mathrm{J} = 1\ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m}$.
- Rad je nula bez pomeranja
- Ako se telo ne pomeri ($s = 0$), rad je nula — koliko god da se naprežeš. Zato držanje teške torbe u mestu, iako te umara, nije mehanički rad.
- Sila normalna na kretanje
- Ako sila deluje pod pravim uglom na pravac kretanja, ona ne vrši rad. Na primer, dok nosiš torbu vodoravno, sila kojom je držiš (naviše) ne vrši rad, jer je normalna na kretanje.
- Veća sila ili duži put — veći rad
- Isti teret podigneš na dvostruko veću visinu — izvršiš dvostruko veći rad. Dvostruko teži teret na istu visinu — opet dvostruko veći rad.
- Primeri rada
- Vršiš rad kada podižeš teret (savlađuješ silu teže), guraš telo po podu (savlađuješ trenje) ili zatežeš oprugu (savlađuješ elastičnu silu).
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $A$ | mehanički rad | J |
| $F$ | sila (u pravcu kretanja) | N |
| $s$ | pređeni put | m |
$1\ \mathrm{J} = 1\ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m}$. Ako je s = 0 ili sila normalna na kretanje, rad je nula.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F$ | sila | N |
| $A$ | rad | J |
| $s$ | put | m |
Kada znamo rad i put.
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Šta meri mehanički rad?
2. Formula za mehanički rad je:
3. Jedinica za rad je:
4. Čemu je jednak 1 džul?
5. Držiš tešku torbu nepomično. Koliki je mehanički rad?
6. Kada sila ne vrši rad?
7. Kako se menja rad ako teret podigneš na dvostruko veću visinu?
8. Rad je veći ako:
9. Dok nosiš torbu vodoravno stalnom brzinom, sila kojom je držiš (naviše):
10. Kada vršiš rad podižući teret?
Rešeni zadaci
Silom 50 N guraš sanduk 4 m u pravcu sile. Koliki je izvršen rad?
-
$A = F \cdot s = 50\ \mathrm{N} \cdot 4\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J}$Silu pomnožimo putem.
Izvršen je rad 600 J pri podizanju tereta na visinu 3 m. Kolikom silom?
-
$F = \dfrac{A}{s} = \dfrac{600\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{m}} = 200\ \mathrm{N}$Rad podelimo putem.
Držiš torbu nepomično 5 minuta. Koliki mehanički rad izvršiš?
-
$s = 0 \;\Rightarrow\; A = F \cdot 0 = 0$Nema pomeranja, pa je put nula.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Silom 140 N guraš telo 10 m u pravcu sile. Koliki je izvršen rad?
Izvršen rad je 1200 J na putu od 4 m. Kolika je sila delovala u pravcu kretanja?
Silom 90 N podižeš teret na visinu 4 m. Koliki je izvršen rad?
Marko drži tešku torbu nepomično pet minuta. Koliki mehanički rad izvrši?
Nosiš torbu vodoravno stalnom brzinom. Da li sila kojom je držiš (naviše) vrši rad?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 22. Rad sile teže i proste mašine — zašto koristimo rampu?