• Механічна робота виконується тільки тоді, коли на тіло діє сила, і тіло переміщується під дією цієї сили.

• Потужність показує, яка робота виконується за одиницю часу.

• Енергія — це фізична величина, що характеризує здатність тіла виконувати роботу. Розрізняють потенціальну і кінетичну енергію.

• Закон збереження енергії стверджує, що енергія не виникає із нічого і не зникає нікуди, вона лише переходить з одного виду в інший, або від одного тіла до іншого.

• Прості механізми перетворюють силу під час виконання роботи.

Задачі

1. Як був установлений закон збереження енергії в механіці? Відповідь поясніть.

2. Під дією сили 5 Н тіло перемістилось на 3 м у напрямі дії сили. Яку механічну роботу виконала ця сила? 

3. Що переконує вас у справедливості закону збереження повної механічної енергії? Відповідь обґрунтуйте.

4. Якої висоти могла б досягти куля, яка вилетіла зі ствола рушниці вертикально вгору зі швидкістю 400 м/с, якби не існувало опору повітря?

5. Яку швидкість треба надати м’ячу, щоб підкинути його вертикально вгору на висоту 10 м? При проведені розрахунків опором повітря знехтуйте.

6. Які перетворення енергії відбуваються під час ходу годинника?

7. Угору кинуто м’яч зі швидкістю 5 м/с. З більшою чи меншою швидкістю м’яч упаде на землю? Розгляньте випадки, коли опору повітря немає і коли він є.

8. На яку висоту підніметься камінець, випущений з рогатки, маючи на поверхні Землі швидкість 20 м/с і кінетичну енергію 4 Дж? Яка маса камінця?

9. Підкинутий вертикально вгору м’яч піднявся на висоту 2 м. Яка маса м’яча, якщо біля поверхні Землі його кінетична енергія дорівнювала 20 Дж?

10. Тіло вільно падає з висоти 40 м. На якій висоті його потенціальна і кінетична енергії зрівняються? На якій висоті його кінетична енергія стане у 3 рази більшою від потенціальної? Опором повітря знехтувати.

11. Поїзд проходить, рухаючись рівномірно, шлях 12 км за 10 хв. Потужність, що розвивається локомотивом, становить 2944 кВт. Визначте, з якою силою локомотив тягне поїзд.

12. По похилій площині переміщують вантаж вагою 3,5 кН на висоту 1,4 м. Обчисліть роботу, яку при цьому виконують, якщо ККД похилої площини дорівнює 60 %.

13. Мотор підіймального крана потужністю 6 кВт підіймає вантаж масою 6 т на висоту 8 м. Визначте час підйому вантажу, якщо ККД установки становить 80 %.

14. Перше тіло, масою m1 = 3 кг, падає з висоти h1 = 2 м. З якої висоти h2 повинно впасти друге тіло, масою m2 = 6 кг, щоб робота сили тяжіння в обох випадках була однаковою?

15. Визначте час, за який насос, потужністю 50 кВт, може відкачати із шахти глибиною 200 м воду об’ємом 150 м3?

16. Із дна озера підіймають кам’яну брилу, яка має розміри 40 х 50 х 75 см. Яку мінімальну роботу потрібно при цьому виконати, якщо глибина озера дорівнює 12 м? Вважайте, що брилу піднімають повільно й опором води можна знехтувати. Густину каменя прийняти такою, що дорівнює 2500 кг/м3.

17. Камінь кинули вертикально вгору. У точці кидання камінь мав кінетичну енергію 30 Дж. Визначте повну механічну енергію каменя в верхній точці траєкторії польоту. Обчисліть максимальну висоту, на яку підніметься тіло, якщо його маса — 1 кг. Визначте кінетичну і потенціальну енергію цього тіла на висоті 2 м над поверхнею нульового рівня.