Page 209 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Kiedy wykonywana jest praca mechaniczna?
Zastanówmy się teraz, czy działaniu siły na ciało zawsze towarzyszy wykonanie pracy. Wiesz już, że jeśli na ciało działa
siła, ale nie następuje jego przemieszczenie ani odkształcenie, to praca nie jest wykonywana. Gdy np. chcemy przesu-
nąć ciężką szafę i naciskamy na nią z pewną siłą, ale szafa przy tym nie zostaje wprawiona w ruch, to nie wykonujemy
pracy mechanicznej. Sztangista, utrzymując ciężar na stałej wysokości, również nie wykonuje pracy mechanicznej.
Okazuje się także, że nawet nie każda siła działająca na poruszające się ciało wykonuje pracę. Na przykład pasażer sie-
dzący w autobusie jadącym po szosie działa na autobus siłą równą swojej sile ciężkości. Ale jasne jest, że to nie siła cięż-
kości pasażera wprawia samochód w ruch. Siła ciężkości, działająca na pasażera pionowo w dół, nie wykonuje pracy.

Praca mechaniczna nie zostaje wykonana przez taką siłę,
której kierunek działania jest prostopadły do kierunku przemieszczenia.

Rozpatrzmy sytuację, kiedy chłopiec niesie siatkę (il. 7.7).

F F

F c
F c

7.7 Chłopiec niosący siatkę

Siła ciężkości działa na siatkę pionowo w dół, chłopiec na siatkę działa siłą skierowaną pionowo w górę, ale siatka
przemieszcza się w kierunku poziomym na stałej wysokości. Choć chłopiec może czuć zmęczenie ręki, to siła, którą
działał na siatkę, nie wykonała pracy w sensie fizycznym. Pracę wykonały natomiast mięśnie jego rąk i nóg. Mówimy
wówczas o pracy fizjologicznej.

Od czego zależy wartość wykonanej pracy?
Zastanówmy się teraz, od czego zależy wartość wykonanej pracy. Załóżmy, że podnieśliśmy ruchem jednostajnym to-
rebkę z cukrem o masie 1 kg na wysokość 1 m. Musieliśmy w tym celu przyłożyć siłę o wartości około 10 N, o kierun-
ku pionowym i zwrocie w górę. Aby podnieść na tę samą wysokość 5 kg cukru, musimy przyłożyć siłę 5 razy większą.
Wykonana praca będzie więc w tym wypadku 5 razy większa. Jeśli chcemy podnieść 1 kg cukru na wysokość 5 m,
praca wykonana na każdym odcinku 1 m będzie taka sama, ale w rezultacie całkowita praca na drodze 5 m będzie
5 razy większa niż na drodze 1 m. Gdy kierunki oraz zwroty siły i przemieszczenia są zgodne, to praca
mechaniczna jest proporcjonalna do wartości siły oraz do wartości przemieszczenia (drogi).
W takim wypadku pracę możemy przedstawić jako iloczyn wartości siły i przebytej drogi.

F F

s

207