Затттың ТҮзілісі жөніндегі алғАШҚы мәліметтер механикалық ҚҰбылыстар

71
Оны  түсiндiру  үшiн  төмендегi  жағ дайды 
қарастырайық.  45-суретте  кiрпiштiң  шегеге 
қатысты  екi  түрлi  жағ дайы  көрсетiлген.  Бiрiншi 
жағдайда  шегеге  соғылған  кiрпiштiң  әсерi  өте  кiш-
кен тай  болғандықтан,  шеге  тақтайға  кiрмейдi. 
Екiншi  жағдайда  кiрпiш  едәуiр  жоғарыдан 
соғылғандықтан, ше генi тақтайға кiргiзiп жiбередi.
45-сурет.
Демек,  кiрпiштiң  екiншi  жағдайда  жұмыс  орындау  қабiлетi  бар. 
Энергия да жұмыс сияқты джоульмен өлшенедi.
Есеп шығару үлгiлерi
Арбаға  горизонталь  бағыттағы  50 N  күш  әсер  еткендiкпен,  ол  20  м 
қозғалды. Орын далған жұмысты есепте.
Б е р i л г е н i :
Ф о р м у л а с ы :
Ш е ш у i:
F = 50 N
s = 20 м
A = F · s
A
  =  50 N · 20 м = 1000 Дж.
Табу керек:
A = ?
Жауабы: A = 1000 Дж.
Ойлап көр.  Қайсы жағдайда механикалық жұмыс орындалып жатыр?
Ойлап көр. Қайсы жағдайда механикалық жұмыс орындалып жатыр?
46-сурет.
7-жаттығу
1.  Массасы  1250  кг  гранит  плитаны  20  м  биiктiкке  көтеруде 
орындалған жұмысты есепте. (Жауабы: 245 кДж).
2.
*
  Денеге  орын  ауыстыру  бағытында  20  N,  орын  ауыстыруға  вер-
тикаль  10  N  күш  әсер  еттi.  Дене  10  м  жылжыды.  Орындалған  жұмысты 
есепте. (Жауабы: 200 Дж).
3.  Массасы  50  кг  бала  әр  қабатының  биiктiгi  2,5  м  үйдiң  4-қабатына 
шықты. Бала орындаған жұмысты есепте. g ≈ 10
 N 
  кг
 деп алыңдар. (Жауабы: 
3750 Дж).

72
4.
*
  Арба  мен  ондағы  жүктiң  бiрiккен  массасы  100  кг.  Оны  500  N 
күшпен  10  м  жылжытты.  Орындалған  жұмыс  қаншаға  тең?  (Жауабы: 
5000 Дж).
5.  2  кДж,  0,3  мДж  және  350  мДж-ға  тең  жұмыстарды  джоульмен 
өрнекте.
Практикалық тапсырма
1.  Үйiңнен  мектепке  жеткенше  қанша  механикалық  жұмыс 
орын дағаныңды есепте. Жолды горизонталь жазықтық деп ал.
2.  Сатыға  немесе  үстел  үстiне  шық.  Орындаған  механикалық 
жұ мы сыңды есептеп, дәптерiңе жаз.
29-ТАҚЫРЫП
ЭНЕРГИЯНЫҢ ТҮРЛЕРI. ҚУАТ
Кiрпiшпен  шеге  қаққанда,  кiрпiштi  қаншама  жоғары  көтерiп  шегенi 
ұрсаң,  ол  тақтайға  соншама  тереңiрек  кiретiнiн  бiлдiң.  Демек,  кiрпiштiң 
жұмыс  орындау  қабiлетi,  яғни  энергиясы  оның  жағдайына  байланысты 
екен.
Денелердiң  жағдайына  қарай  ие  болған  энергиясы  потенциалдық 
энергия деп аталады.
Айтылған  мысалда  кiрпiштiң  орындаған  жұмысы  А = F
ауыр.күш
· h-қа  тең. 
Бұнда  F
ауыр.  күш
 – кірпіштің  ауырлық  күші;  һ – кірпіштің  шеге  қалпағымен 
салыстырғандағы  биіктігі.  Бұл  жұмыс  кiрпiштiң  энергиясы  есебiнен 
орындалғандықтан, оның потен циалдық энергиясы  Е
р
=F
ауыр.күш
 · h немесе
E
p
 = mgh.
Бұралатын  сағаттардың  серiппесiн  сығып,  онда  потенциалдық  энер-
гия  туғызамыз.  Сосын  серiппе  ақырын  жайылып  сағат  механизмiн, 
яғни  стрелкаларды  қозғалысқа  түсiрiп,  механикалық  жұмыс  орындай-
ды.  Өзендердiң  ағысын  тосып,  тоғандар  құрылады.  Сонда  судың  деңгейi 
көтерiледi.  Сосын  бұл  су  арнайы  құбырлармен  төменге  түскенде,  су  жо-
лында  орнатылған  қалақтарды  айналдырады.  Денелердiң  потенциалдық
энергиядан тыс кинетикалық энергиясы да болады. Кинетикалық энер-
гия денелердiң жылдамдығы əсерiнен пайда болады.
E
k
m
=

2
2
.

73
Мысалы,  тегiс  арықта  ағып  жатқан  су  оған 
орнатылған  қалақтарды  айналдырады.  Жел  де  қа лақ-
тарды айналдырады.
47-сурет.
Дене  бiр  уақыттың  өзiнде  әрi  потенциалдық,  әрi 
кинетикалық  энергияға  ие  болы  мүмкiн.  Мысалы, 
жерден  белгiлi  биiктiкке  кө терiлген  дене  (I  жағдай) 
тек  потенциалдық  энергияға  ие  болады  (47-сурет). 
Дененi  еркiне  жiберсек,  түсiп  бара  жатқанда  биiктiгi 
төмендейдi,  бiрақ  жылдамдығы  артады.  Дене  II 
жағдайда  жерден  h
1
  биiктiкте  болғандығы  себептi 
потенциалдық энергияға ие болса, жылдамдығының есе бiнен кинетикалық 
энергияға да ие болады.
Табиғатта  энергияның  көптеген  түрлерi  бар.  Жылу  энергиясы,  электр 
энергиясы,  ядролық  энергия,  күн  энергиясы  және  т.б.  Автомобиль,  ұшақ, 
үлкен ке мелердi жүргiзу үшiн бензин, керосин, дизель отыны деп аталатын 
мұнай  өнiмдерi  двигательдерде  жағылып,  жылу  энергия сы  пайда  болады. 
Сосын  жылу  энергиясы  механикалық  жұмысқа  айналдырылады.  Дәл  осы-
лай  электр  станцияларында  судың  механикалық  энергиясы  жұмысқа  ай-
налады. Өндiрiсте, тұрмыстық қызметте электр энергиясы басқа энергияға 
немесе жұмысқа айна лады.
Адамдар  мен  хайуандар  да  жүру  үшiн  энергия  жұмсайды.  Олар  бұл 
энергияны өздерi тұтынатын азық-түлiктерден алады. Ересек адамдарға әр 
күнi  15  000  000  Дж,  мектеп  жасындағы  балаларға  (11–15  жас) – 12  000  000 
Дж энергия қажет.
Бiр  жұмысты  орындау  үшiн  әр  түрлi  уақыт  жұмсалуы  мүмкiн.  Мыса-
лы,  10000  дана  кiрпiштi  300  м-ге  тасу  үшiн  екi  адамға  күнi  бойы  жұмыс 
iстеу  қажет  болса,  машинамен  бұл  жұмысты  бiрнеше  минутта  орындауға  
болады.  Жұмыстың  жылдам  немесе  жай  орындалуын  көрсететiн  шама 
ретiнде  қуат  ұғымын  енгiземiз.  Қуат  дегенде  уақыт  бiрлiгi  iшiнде 
(1  секундта)  орындалған  жұмысты  түсiнемiз.  Қуатты  N-мен 
белгiлесек,  оны  табу  үшiн  орындалған  жұмысты  оны  орындауға  кеткен 
уақытқа бөлу керек:
Қуат = 
 Жұмыс 
  Уақыт
 
N =
A
t
,
N – қуат, А – жұмыс, t – уақыт.
Қуат бiрлiгi ретiнде Ватт (W) қабылданған.