Робота, енергія, потужність

Механічна робота, кінетична й потенціальна енергія, закон збереження

🗣️ Простими словами

Робота — це коли сила переміщує тіло (A = F·s). Енергія — «запас», здатність виконати роботу: кінетична (через рух) і потенціальна (через висоту). А потужність — як швидко робиться робота.

POV: скільки в тебе енергії? Її вистачить надовго, як у цього кролика 🔋

Робота і потужність

🔋 Головний закон: енергія не зникає — лише переходить. На гірці потенціальна (висота) перетворюється на кінетичну (швидкість) і навпаки.

Механічна робота

A = F·s·cos α, де α — кут між силою й переміщенням. Одиниця — джоуль (Дж). Якщо сила вздовж руху (α = 0) → A = F·s. Якщо перпендикулярно (α = 90°) → A = 0.

Потужність

P = A / t — робота за одиницю часу (ват, Вт). Також P = F·v (сила на швидкість). 1 кВт = 1000 Вт.

Кінетична енергія

Eₖ = m·v² / 2 — енергія руху. Залежить від квадрата швидкості: удвічі більша швидкість → у 4 рази більша енергія.

Американські гірки — ідеальний приклад: висота ↔ швидкість, енергія переливається 🎢

✅ Перевір себе

На вершині гірки вагончик має переважно яку енергію?

Акінетичну
Бпотенціальну
Втеплову

Показати відповідь

Правильно: Б — потенціальну

Нагорі (велика висота, мала швидкість) — потенціальна. Унизу навпаки — кінетична.

Потенціальна енергія

Eₚ = m·g·h — енергія піднятого тіла (відносно обраного рівня). Для пружини: Eₚ = k·x²/2.

📝 Кінетична енергія

m = 2 кг, v = 3 м/с. Eₖ = 2·3²/2 = 2·9/2 = 9 Дж.

Закон збереження енергії

У замкненій системі без тертя повна механічна енергія стала: Eₖ + Eₚ = const. Падаючи, тіло переводить потенціальну енергію в кінетичну (mgh = mv²/2).

Що вища гірка — то більше енергії й швидкості внизу ⚡

✅ Перевір себе

Потужність показує…

Аскільки роботи всього
Бяк ШВИДКО виконується робота
Вмасу тіла

Показати відповідь

Правильно: Б — як ШВИДКО виконується робота

Потужність P = A/t — робота за одиницю часу. Два крани піднімуть однаковий вантаж, але потужніший — швидше.

Через збереження — швидше

Багато задач («з якою швидкістю впаде / до якої висоти підстрибне») розвʼязуються БЕЗ кінематики — просто прирівняй енергії: mgh = mv²/2 → v = √(2gh).

🧠 Як запам'ятати

«Енергія не зникає — лише перетворюється». Угорі — потенціальна (mgh), унизу — кінетична (mv²/2). Робота — це «передана енергія». А cos α у роботі каже: тягнеш убік — робота менша.

🗣️ Простими словами

Робота — коли сила переміщує тіло. Енергія — здатність виконати роботу: рухом (кінетична) чи висотою (потенціальна). Головна ідея: сумарна енергія зберігається, тому одне перетворюється в інше.

Робота й енергія підкорені — заряд знань повний! 🎉

Закріпи тему «Робота, енергія, потужність» на тестах 🎯

Пройди тести формату НМТ саме з цієї теми — безкоштовно, з розбором кожної помилки.

Пройти тест → Усе про НМТ з фізики →