Работа, мощность, энергия; энергия ветра и воды
Как силы передают энергию, насколько быстро идёт эта передача и как горную реку превращают в электричество
Главная идея: когда сила перемещает тело вдоль своего направления, она совершает работу, а работа как раз равна количеству переданной энергии. Энергия может быть запасена как движение (кинетическая) или как положение в поле (потенциальная), и в системе без трения полная механическая энергия остаётся постоянной. Мощность показывает, как быстро передаётся энергия. Эти немногие идеи управляют всем — от поднятого школьного рюкзака до Токтогульской ГЭС на реке Нарын.
К концу темы вы сможете:
- вычислять механическую работу A = Fs cos α и определять её знак,
- использовать мощность N = A/t = Fv и её единицу — ватт,
- применять кинетическую энергию Eк = mv2/2 и потенциальную Eп = mgh,
- использовать закон сохранения механической энергии, не зная сил в подробностях,
- вычислять КПД η реальной машины и объяснять, как ветер и вода несут полезную энергию.