1、對做功的理解
定義:一個力作用在物體上,且使物體在力的方向上通過了距離,這么,這個力就做了功。
做功的必要條件:(1)有力作用在物體上;(2)、使物體在力的方向上通過了距離。
下述三種情況,人的拉力都做了功,由于都符合做功的兩個必要條件如右圖所示。
這么機械效率的單位是多少,這些情況下人雖然用了力,但沒有做功呢?做功的兩個必要條件缺一不可,要判定物體是否做功,就要嚴格對照這兩個條件。
如上所示,A圖中人提著水桶在水平地面聯(lián)通,B圖中運動員舉著啞鈴不動,C圖中人沒有搬移石頭,D圖中人通過滑車架沒有提高動重物,這種情況下人都用了力,但不符合做功條件,因而沒有做功,朋友們請思索,她們都缺乏那個條件呢?
有時人雖然有了功勞,出了力氣,但沒有做功。
2、求功的公式
從前面的剖析可知,做功須要符合兩個必要條件,按照這兩個條件,數(shù)學學中給出了求功的公式:
W=F×S
上式中,F(xiàn)表示作用在物體上的力,單位為N,S表示物體在力的方向上通過的距離,單位為m,這樣,W表示功,單位是牛.米,它有一個專門的名稱----焦耳,焦耳也是能量的單位,符號為J,1牛頓米=1焦耳,即:1N.m=1J.
3、功率
功率是表示人或物體做功快慢的數(shù)學量,例如人搬同樣多的板磚上到頂樓,有的搬的快,有的搬的慢,也就是說做同樣多的功,用時的長短不同,用時短的,單位時間內(nèi)做的功就多,我們就說功率大些。
化學學中,依據(jù)功率的定義,可以給出求功率的公式:
,式中W表示功,單位是J,t表示做功的時間,單位是s,這么,P得到單位就是J/s,1J/s=1瓦特=1瓦=1(W)
4、功的原理:功的原理就是使用任何簡單機械,只能省力,不能省功;比如,一個人可以借助滑車架提高一個重物,雖然可以省力,把先前提不動的物體提起了,但不能省功,若要考慮磨擦和滑輪自重,不光是不能省功,還要多做一些無用功。
5、機械效率
要搞清機械效率,就須要先搞清幾個專用名詞:
(1)有用功:必需要做的機械效率的單位是多少,對我們有用的功,相當于不用機械,人直接把物體提高或帶動所做的功,可以記為:W有=F×S(或Gh)
(2)額外功:并非我們須要的但又不得不做的功稱作額外功;如右圖中克服滑車架自重和磨擦所做的功。
(3)總功:有用功和額外功之和叫總功,用W總表示;相當于右圖中的人拉繩子全程所做的功。
(4)機械效率:
a.概念:一般用有用功在總功中占的比率來表示,稱作機械效率。
b.公式:
c.滑車架機械效率的影響誘因
由公式
當物重G物保持不變時,物重越重時,機械效率越高。
當物重G物保持不變時,動滑輪重力越大,機械效率越低。
增強機械效率的方式有:(a).減少機械的自重。(b).保證機械的良好潤滑,減少磨擦力。