Teorija

Fizikālais darbs
Padarītais darbs ir vienāds ar enerģijas izmaiņu, kas ir patērēta darba veikšanai.
Darba vērtību var iegūt no sākotnējā enerģijas daudzuma atņemot beigu enerģijas daudzumu.
A=Ebeig.Esak.jebA=ΔE, kur
A - darbs, J;
E - enerģija, J.
Darbu tāpat kā enerģiju mēra Džoulos J.
Ja ķermeņa enerģija palielinās, tad kopējais paveiktais darbs ir pozitīvs.
Piemērs:
Kad mašīna uzsāk braukt, tās kinētiskā enerģija palielinās. Tātad mašīnas dzinējs veic pozitīvu darbu.
Ja ķermeņa enerģija samazinās, tad kopējais paveiktais darbs ir negatīvs.
Piemērs:
Kad mašīna brīvi ripo pa horizontālu virsmu, tās ātrums un kinētiskā enerģija samazinās. Tātad pretestības spēks veic negatīvu darbu.
 
Fizika apskata fizikālo darbu, kas ir saistīts ar ķermeņu pārvietošanu.
Ja taisnvirziena kustībā uz ķermeni darbojas nemainīgs spēks, kas ir vērsts pārvietojuma virzienā, tad pastrādātais darbs ir vienāds ar šī spēka un veiktā ceļa reizinājumu.
Ja ķermeni pārvieto horizontālā virzienā kā tas ir parādīts attēlā, tad padarītā darba vērtība ir atkarīga no:
1) spēka F, ar kuru tiek veikts darbs,
2) attāluma l, kurā tiek pārvietots ķermenis,
3) leņķa, kādā ir vērsts spēks attiecībā pret kustības virzienu.
Tos apvieno formula: A=Flcosα.
Picture.png
  
Svarīgi!
Ja spēks ir vērsts paralēli pārvietošanas virzienam, tad kosinuss no leņķa ir 1. Tādā gadījumā formula kļūst vienkāršāka: A=Fl
Ja veiktais ceļš ir taisns, tad ceļa vietā var izmantot pārvietojumu s, tad darba aprēķina formula ir šāda. A=Fs. 3 attēli parāda kādā gadījumā spēka un kustības virziens sakrīt.
1) spēks un kustības virziens ir vērsti horizontālā virzienā. Piemēram, mašīna brauc pa taisnu ceļu un mašīnas vilcējspēks ir vērsts tādā paša virzienā.
Picture1.png
 
2) spēks un kustības virziens ir vērsti vienādā slīpumā attiecībā pret horizontu. Piemēram, mašīna brauc kalnā.
Picture2.png
  
3) spēks un kustības virziens ir vērsti vertikālā virzienā. Piemēram, krava tiek celta vertikāli uz augšu un troses elastības spēks arī ir vērsts uz augšu. Šajā gadījumā paveikto darbu var aprēķināt arī pēc formulas A=mgh
Picture3.png
 
Svarīgi!
Ja spēka virziens ir pretējs kustības virzienam, tad veiktais darbs ir negatīvs.
Darbs ir negatīvs, jo kosinuss no leņķa intervālā (90;180] grādiem ir negatīvs. Tātad jebkura pretestības vai berzes spēka veiktais darbs ir negatīvs.
Piemērs:
Kad mašīna brauc ar vienmērīgu ātrumu pa taisnu ceļu kā tas ir parādīts attēlā, tad mašīnas vilcējspēka darbs ir pozitīvs, bet pretestības spēka paveiktais darbs ir tik pat liels, bet negatīvs. Tādēļ rezultātā mašīnas kinētiskā un potenciālā enerģija nemainās.
Ja spēks ir vērsts tieši pretēji kustības virzienam, tad darbu aprēķina pēc formulas A=Fl.
Picture4.png
  
  
Atsauce:
E. Šilters, V. Regusts, A. Cābelis "Fizika 10. klasei" Lielvārds, 2004, 256 lpp.