ZASTOSOWANIA POJĘĆ ENERGII, MOCY, SIŁY, PRACY - FIZYCZNY - 2025

Energia, moc, siła i praca to pojęcia, które są całkowicie powiązane i bardzo obecny w wielu działań, które ludzie robią na co dzień.

Energię (E) definiuje się jako zdolność ciała do wykonywania pracy. Wszystko, co dzieje się we wszechświecie, wykorzystuje energię, która jest przekształcana w inne formy energii.

Praca (W) to siła ( F ) przyłożona do ciała w celu wywołania przemieszczenia w tym samym kierunku co siła. Siła to działanie polegające na przekazaniu lub utracie energii. Moc (P) to ilość pracy wykonanej przez organizm w określonym przedziale czasu.

Jakie zastosowanie mają pojęcia energii, mocy, siły i pracy w życiu codziennym?

Energia

Jedną z form energii obecną w życiu codziennym jest energia elektryczna. Ten rodzaj energii zwykle pochodzi z elektrowni, które przesyłają energię elektryczną przez duże sieci elektryczne.

Elektrownie to elektrownie, które opierają się na przekształcaniu energii mechanicznej w energię elektryczną, poprzez wykorzystanie paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, lub poprzez wykorzystanie innych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa lub hydrauliczna.

Gdy energia elektryczna dotrze do fabryk, firm, domów lub użytkownika końcowego, jest przekształcana w inny rodzaj energii za pomocą urządzeń elektrycznych.

Na przykład żelazko elektryczne przekształca energię elektryczną w energię cieplną, żarówki zamieniają energię w światło, blendery i pralki w energię mechaniczną. Podobnie energia elektryczna dostarczana do systemu kolejowego zapewnia ruch w pociągach, który jest zamieniany na energię kinetyczną.

Linie przesyłowe energii elektrycznej.

Energia w silniku samochodowym pochodzi ze spalania paliwa, takiego jak benzyna lub gaz, w celu przekształcenia go w energię mechaniczną. Przy próbie zahamowania samochodu, spowolnienia lub zatrzymania, jego energia kinetyczna zamieniana jest na energię cieplną, która jest rozpraszana do otoczenia przez elementy układu hamulcowego.

Jako organizmy żywe, ludzie przekształcają energię z pożywienia w energię kaloryczną lub energię chemiczną, która jest przechowywana w tłuszczu tkanek ciała. Podczas ćwiczeń fizycznych lub uprawiania sportu osoba spala kalorie lub tkankę tłuszczową, wpływając na wagę, masę mięśniową i wydolność.

Moc

Pojęcie mocy jest obecne podczas analizy działania maszyn, które są głównie przeznaczone do wykonywania prac na ciałach. Maszyny charakteryzują się mocą znamionową, która wskazuje przenoszenie energii na jednostkę czasu.

Moc silnika samochodowego zależy od pojemności cylindra. Samochód o dużej wyporności ma większą moc, osiąga duże prędkości i zużywa dużo energii.

Moc w pojazdach mierzona jest w koniach mechanicznych (KM). Moc wyrażana jest w watach (W) lub kilowatach (KW) w silnikach elektrycznych pralek, suszarek, blenderów lub mikserów.

Definicja koni mechanicznych, jednostka mocy

Sportowcy są bardzo zainteresowani poprawą swojej siły podczas wykonywania rutynowych czynności treningowych. Trening siłowy polega na wykonywaniu ćwiczeń aplikacyjnych, z większą siłą wyporu, z tym samym obciążeniem w jak najkrótszym czasie.

Oznacza to, że trening polega na poprawie siły przyłożenia obciążenia, aby poprawić prędkość ruchu, a tym samym poprawić siłę.

Siła

Człowiek codziennie doświadcza skutków sił. Na przykład wysiłek podczas podnoszenia 2-kilogramowego ciężaru na siłowni wynosi około 20 niutonów, przeciwstawiając się sile grawitacji.

Pchanie bardzo ciężkiego przedmiotu lub bieganie po torze wykorzystuje całą siłę mięśni i kości do przemieszczenia obiektu lub do osiągnięcia dużych prędkości.

Prowadzenie lub zatrzymywanie samochodu wymaga użycia siły. Podczas korzystania z blendera lub pralki występuje ruch okrężny, który pomaga w mieleniu jedzenia lub usuwaniu brudu z ubrań. Ruch ten wynika z siły dośrodkowej wywieranej przez silnik.

Siły obecne w życiu codziennym mogą przesuwać przedmioty, zatrzymywać je lub utrzymywać w spokoju. Wyjaśnienie tych efektów zawarte jest w prawach ruchu Newtona.

Przykładem zastosowania jest sytuacja, w której piłkarz kopie piłkę, aby przyspieszyć i lecieć pionowo. Piłka osiąga określoną wysokość, która będzie zależna od przyłożonej siły. Siła grawitacji spowalnia piłkę i ta się cofa. Upadając na ziemię, odbija się kilkakrotnie dzięki sile sprężystej materiału, z którego jest wykonany.

W końcu piłka toczy się po ziemi, aż do zatrzymania się w wyniku działania siły tarcia, która jest wywierana między powierzchnią a piłką, odejmując energię kinetyczną.

Siły, które utrzymują go w stanie spoczynku, to siła grawitacji i siła, która utrzymuje go na ziemi. Te dwie siły są wyrównane i piłka pozostaje w spoczynku do czasu ponownego przyłożenia do niej nowej siły wywieranej przez piłkarza.

Praca

W życiu codziennym określenie praca oznacza wykonywanie pewnych czynności, które generują zysk pieniężny. W fizyce praca ma inne znaczenie. Praca jest wykonywana zawsze, gdy przyłożona siła powoduje przemieszczenie.

Zastosowanie większej siły powinno skutkować większą pracą. Podobnie, przyłożenie tej samej siły z większej odległości powinno skutkować większą ilością pracy.

Przykładem zastosowania do pracy w życiu codziennym jest podniesienie książki z podłogi. W tym przypadku praca jest wykonywana, ponieważ przyłożona jest siła pionowa, aby uzyskać przemieszczenie w tym samym kierunku.

Jeśli zostanie przeniesiona na większą wysokość, wykonana praca jest większa, ponieważ następuje większy transfer energii, ale jeśli książka wróci do tego samego punktu początkowego, wykonywana jest praca ujemna, która powoduje utratę energii.

Kiedy samochód jest pchany poziomo z pozycji spoczynkowej, praca jest wykonywana, ponieważ pchanie odbywa się w tym samym kierunku jazdy, co samochód.

Pchanie samochodu w górę wzniesienia działa również przez składową siły, która przeciwstawia się sile grawitacji.

Bibliografia

1. Alonso, M i Finn, E. Physics. Meksyk: Addison Wesley Longman, 1999. Vol. III.
2. Dola, G, Duffy, M i Percival, A. Physics. Hiszpania: Heinemann, 2003.
3. Kittel, C, Knight, WD i Ruderman, M A. Mechanika. USA: Mc Graw Hill, 1973, tom I.
4. Walker, J, Halliday, D i Resnick, R. Podstawy fizyki. USA: Wiley, 2014.
5. Hewitt, D E. Engineering Science II. Nowy Jork: Mcmillan Technician Series, 1978.