Enerģija un darbs. Dažādu spēku darbs. Kinētiskā un potenciālā enerģija.

1. Puķītis MG: 74-77., Pr.D: 61-64.;
Šilters: 118-127.; UZDK: 62-76.

2. Literatūra
Šilters E., Reguts V., Cābelis A.
Fizika 10. klasei.
118-127. lpp.
Puķītis P.
Fizika 10. klasei
74-77. lpp.

3. Fiziskais darbs (dārza uzrakšana)
Garīgais darbs (mācīšanās)
Radošais darbs (mākslinieku un zinātnieku darbs)
“Darbs” ikdienā:

4. Mehāniskais darbs – ķermeņu pārvietošana citu
ķermeņu iedarbībā.
“Darbs” fizikā:
•Atverot logu;
•Ar āmuru dēlī iedzenot naglu;
•Ar zāģi pārzāģējot koku u.c.

5. Uz ķermeni
jādarbojas
spēkam;
Ķermenim
jāpārvietojas
pieliktā spēka
virzienā.
Lai tiktu veikts mehāniskais
darbs:
„Atbalsts vispārējās izglītības pedagogu nodrošināšanai prioritārajos mācību priekšmetos”
Vien. Nr. 2008/0001/1DP/1.2.1.2.2./08/IPIA/VIAA/002

6. Ķermeni pārvieto un veic darbu spēks, kas
darbojas ķermeņa kustības virzienā.

7. Darbs = spēks x ceļš
Darba aprēķināšana
A = Fs
A – mehāniskais darbs;
F – spēks, kas pielikts ķermenim kustības virzienā;
s – ķermeņa noietais ceļš pieliktā spēka iedarbībā.
[A] = 1N *1m = 1Nm = 1 J
Džouls (simbols J, arī saukts par ņūtonmetru vai
vatsekundi) ir darba, enerģijas un siltuma daudzuma
mērvienība SI.
Tā ir šādi nosaukta par godu angļu fiziķim Džeimsam Preskotam
Džoulam (1818-1889).

8. 1 kJ (kilodžouls) = 1000J = 103
J
 1MJ (megadžouls) = 1000 kJ=1 000 000J= 106
J
Praksē izmanto arī citas mērvienības:

9. Grafiskais paņēmiens darba
aprēķināšanai, ja spēks ir nemainīgs
http://www.science-animations.com/support-files/work.swf
http://www.science-animations.com/support-files/work.swf

10. Nepieciešamo spēku darba
veikšanai ietekmē leņķis

12. Vilcējspēka darbs
Ja vilcējspēks vērsts kustības virzienā, tad leņķis α=0o
,
un vilcējspēka darbu aprēķina A = Fs
Ja vilcējspēks vērsts leņķī α attiecībā pret
pārvietojumu s, tad vilcējspēka darbu aprēķina A =
Fscos α

13. http://www.uzdevumi.lv/ExerciseRun/PassExercise?
resultId=14692698&parentType=VirtualSchool&parentId=576&fullscreen=0

14. Kinētiskā enerģija
Enerģiju, kas piemīt ķermenim tā kustības dēļ, sauc
par kinētisko enerģiju. Ķermenim, kura masa m un
kas pārvietojas ar ātrumu v, kinētisko enerģiju
aprēķina, izmantojot formulu
2
2
mv
EW kk ==

15. Rezultējošā spēka darbs
Rezultējošā spēka padarītais darbs ir vienāds ar
ķermeņa kinētiskās enerģijas izmaiņu
22
22
omvmv
A −=

16. Berzes spēka darbs
Berzes spēka darbs ir vienāds ar ķermeņa kinētiskās
enerģijas izmaiņu.
Berzes spēka darbs samazina kinētisko enerģiju.
Pārvarot berzes spēka darbu, kinētiskā enerģija
pārvēršas siltuma enerģijā.
Izdalītais siltuma daudzums Q ir vienāds ar berzes
spēka veikto darbu A
2
2
0mv
AQ −==

17. Elastības spēka darbs
Ja ķermeni, kura masa ir m, piestiprina atsperei ar
stinguma koeficientu k un pavelk pa labi, atspere
izstiepjas un iedarbojas uz ķermeni ar elastības spēku
F.
Ja ķermeni palaiž vaļā, tas pārvietojas pa kreisi, veicot
attālumu Δ x, iegūst maksimālo ātrumu v

18. Elastības spēka darbs
Elastības spēks veic darbu A = Fvid Δx
Spēku aprēķina F = k Δx
Elastības spēka darbs
Elastības spēka darbs ir vienāds ar ķermeņa
iegūto kinētisko enerģiju.
2
)( 2
xk
A
∆
=

19. Smaguma spēka darbs
Ja bumbiņu paceļ augstumā h un palaiž
vaļā, smaguma spēks Fsm pārvieto lodīti par
atālumu h un veic darbu
A = Fsmh = mgh
Ja bumbiņa brīvi krīt, smaguma spēka
padarītais darbs ir vienāds ar bumbiņas
iegūto kinētisko enerģiju
mg
h
2
2
mv
A =

20. Potenciālā enerģija
Smaguma spēka darbs ir atkarīgs no augstuma h.
Bumbiņas stāvokļa raksturošanai var izmantot
potenciālo enerģiju
Ep = Wp = mgh
Smaguma spēka darbs ir vienāds ar bumbiņas
potenciālās enerģijas izmaiņu.

28. Ķermeņa pilnā enerģija
Ķermenim reizē var būt gan kinētiskā, gan potenciālā
enerģija, līdz ar to ķermeņa stāvokli var raksturot, ja
izmanto abus šos enerģijas veidus.
Potenciālās un kinētiskās enerģijas summu sauc
par pilno mehānisko enerģiju

29. 1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar ātrumu
20 m/s.
A. Cik liels darbs jāveic bremzējošajam spēkam, lai automobili
apstādinātu?
Uzdevums:
m= 1200kg
v= 20 m/s
A - ?
A= 1200 * 202
/2 = 240000
J= 240 kJ2
2
mv
A =

30. 1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar
ātrumu 20 m/s.
B. Cik liels bremzējošais spēks darbojas uz automobili, ja
bremzēšanas paātrinājums ir 4 m/s2
?
Uzdevums:
m= 1200 kg
v= 20 m/s
A= 240000 J
a = 4 m/s2
Fb - ?
Fb= 1200 * 4= 4800 NFb = ma

31. 1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar
ātrumu 20 m/s.
C. Cik lielu attālumu automobilis veic bremzēšanas laikā?
Uzdevums:
m= 1200 kg
v= 20 m/s
A= 240000 J
a = 4 m/s2
Fb= 4800 N
s - ?
s = 240000 / 4800 = 50 mA = Fb s
s = A/Fb

32. 1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar
ātrumu 20 m/s.
D. Cik ilgi notika automobiļa bremzēšanas kustība?
Uzdevums:
m= 1200 kg
v= 20 m/s
A= 240000 J
a = 4 m/s2
Fb= 4800 N
s = 50 m
t - ?
t = 20 / 4 = 5 sv = at
t = v/a

33. 3. Cik liels darbs jāveic, lai 10 sekundēs vienmērīgi
ar ātrumu 30 m/min paceltu ķermeni, kura masa
200 kg.
Uzdevums:
t= 10s
m= 200kg
v= 30 m/min= 0,5 m/s
g= 10 m/s2
A - ?
A = Fs
F =Fsm=mg
s=vt
A = mgvt
A= 200*10*0,5*10 =
= 10000J = 10 kJ

34. 4. Gumijlēcejs, kura masa ir 60 kg, no miera
stāvokļa krīt no 30 m augstuma. Kāda ir
gumijlēcēja potenciālā enerģija kritiena sākumā
(v=0 m/s)?
Uzdevums:
m= 60 kg
h = 30 m
g= 10 m/s2
Wp - ?
Wp = mgh
Wp = 60 * 10 * 30 = 18000
J

35. 5. Lodīte, kuras masa ir 0,1 kg, no stāvokļa 1 sāk brīvi
krist vertikāli lejup. Attēlā mērogs ir 1 rūtiņa – 0,1
m. Potenciālās enerģijas atskaites līmenis ir
apakšējās rūtiņas apakšējā mala.
A. Nosaki lodītes potenciālo enerģiju stāvoklī 1!
Uzdevums:
m= 0,1 kg
h = 2 m
g= 10 m/s2
Wp - ?
Wp = mgh Wp = 0,1 * 10 * 2 = 2 J

36. 5. Lodīte, kuras masa ir 0,1 kg, no stāvokļa 1 sāk brīvi krist
vertikāli lejup. Attēlā mērogs ir 1 rūtiņa – 0,1 m.
Potenciālās enerģijas atskaites līmenis ir apakšējās
rūtiņas apakšējā mala.
B. Nosaki kinētisko enerģiju brīdī, kad lodīte triecas pret
virsmu!
Uzdevums:
m= 0,1 kg
h = 2 m
g= 10 m/s2
Wp = 2 J
Wk - ?
Wk = Wp Wk = 2 J

37. Materiāli papildus mācībām
Puķītis P. Fizika 10. klasei. 74-77. lpp.
Puķītis P. Fizika 10. klasei. Praktiskie darbi. –61-64. lpp.
Šilters E., Reguts V., Cābelis A. Fizika 10. klasei. 118-127.– lpp.
UZDK: Dzērve U., Eidiņš I. Fizikas uzdevumu krājums 10. klasei. 62-76.lpp.
Informācija internetā:
 http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_10/default.aspx@tabid=3&id=286.html#navtop
 https://www.fizmix.lv/lat/fiztemas/energija_un_impulss/energija/energija
 http://www.uzdevumi.lv/ExerciseRun/PassExercise?
resultId=14701863&parentType=VirtualSchool&parentId=586&fullscreen=0
 www.4vsk.jelgava.lv/skolotaji/aina_sadovnikova/Darbs_un_energija.pps
Informācija krievu valodā:
 http://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/bzakony-sohraneniya-v-
mehanikeb/mehanicheskaya-rabota-mownost-kineticheskaya-energiya-zakon-izmeneniya-
kineticheskoj-energii
 http://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/bzakony-sohraneniya-v-
mehanikeb/potencialnye-konservativnye-i-nepotencialnye-sily-potencialnaya-energiya