Самостійна робота з фізики для 8 класу НУШ Тема: Прості механізми. Механічна робота та енергія.

Самостійна робота з фізики для 8 класу НУШ

Тема: Прості механізми. Механічна робота та енергія.

Прізвище, ім'я учня(учениці): _________________________________

Дата: __________________

I. Тестові завдання (по 0,5 бала за кожну правильну відповідь)

1. Як називається пристрій, який дозволяє змінити напрямок або величину сили?

а) Динамометр

б) Простий механізм

в) Важіль

г) Манометр

 

2. Яка одиниця вимірювання роботи в СІ?

а) Ват (Вт)

б) Джоуль (Дж)

в) Ньютон (Н)

г) Паскаль (Па)

 

3. Яка фізична величина показує швидкість виконання роботи?

а) Сила

б) Енергія

в) Потужність

г) Тиск

 

4. За якою формулою обчислюється момент сили?

а) M=F⋅s

б) M=tP​

в) M=F⋅l

г) M=mgh

 

5. За якої умови важіль перебуває в рівновазі?

а) Якщо прикладені сили рівні

б) Якщо моменти сил рівні

в) Якщо плечі сил рівні

г) Якщо сили напрямлені в один бік

 

6. Який з простих механізмів не дає виграшу в силі, але змінює її напрямок?

а) Похила площина

б) Рухомий блок

в) Нерухомий блок

г) Клин

 

7. У скільки разів рухомий блок дає виграш у силі (без урахування тертя)?

а) У 2 рази

б) У 4 рази

в) У 1,5 рази

г) Не дає виграшу

 

8. Коли механічна робота дорівнює нулю?

а) Коли сила діє, а тіло не рухається

б) Коли сила менша за вагу тіла

в) Коли тіло рухається, а сила не діє

г) Варіанти «а» і «в» правильні

 

9. Яка робота виконується, коли сила 10 Н переміщує тіло на 5 м у напрямку дії сили?

а) 50 Дж

б) 2 Дж

в) 15 Дж

г) 0,5 Дж

 

10. Яка одиниця вимірювання потужності в СІ?

а) Джоуль (Дж)

б) Кілограм (кг)

в) Ватт (Вт)

г) Ньютон (Н)

 

11. Яка формула використовується для обчислення ККД?

а) η=Aповна​Aкорисна​​⋅100%

б) η=Aкорисна​Aповна​​⋅100%

в) η=Fvmgh​

г) η=tP​

 

12. Що таке плече сили?

а) Відстань від точки опори до точки прикладання сили

б) Добуток сили на відстань

в) Найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії сили

г) Відстань, на яку перемістилося тіло

 

13. За допомогою якого простого механізму можна підняти вантаж на висоту, прикладаючи меншу силу, ніж вага вантажу?

а) Нерухомий блок

б) Рухомий блок

в) Похила площина

г) Варіанти «б» і «в» правильні

 

14. Яке твердження є правильним щодо повного механічного енергетичного закону?

а) Повна енергія завжди збільшується

б) Повна енергія завжди зменшується

в) Повна механічна енергія замкнутої системи залишається незмінною

г) Енергія залежить від часу

 

15. Що таке кінетична енергія?

а) Енергія взаємодії тіл

б) Енергія руху тіла

в) Енергія спокою тіла

г) Енергія деформації

 

16. Яка потенціальна енергія тіла масою 2 кг, піднятого на висоту 3 м над землею (прискорення вільного падіння g=10 м²/с​)?

а) 60 Дж

б) 6 Дж

в) 30 Дж

г) 20 Дж

 

 

 

 

II. Задачі (по 2 бали за кожну правильно розв'язану задачу)

Задача 1.

До важеля довжиною 2 м прикладені дві сили: F₁​=30 Н на одному кінці та F₂​=20 Н на іншому. Точка опори розташована на відстані l1​=0,5 м від сили F₁​. Чи перебуває важіль у рівновазі? Якщо ні, в яку сторону він обертатиметься?

Задача 2.

Визначте потужність двигуна, який за 20 с піднімає вантаж масою 100 кг на висоту 10 м. Тертям знехтувати. (Прискорення вільного падіння g=10 м² /с​).

 

 

 

Самостійна робота №1 (відповіді) з фізики для 8 класу НУШ

Тема: Прості механізми. Механічна робота та енергія.

I. Ключ до тестових завдань та пояснення

1. б) Простий механізм. Це загальне визначення простих механізмів.
2. б) Джоуль (Дж). Це основна одиниця вимірювання роботи в системі СІ.
3. в) Потужність. Потужність визначається як робота, виконана за одиницю часу.
4. в) M=F⋅l. Момент сили — це добуток сили на плече сили.
5. б) Якщо моменти сил рівні. Це головна умова рівноваги важеля.
6. в) Нерухомий блок. Нерухомий блок дозволяє змінювати напрямок прикладеної сили, не змінюючи її величини.
7. а) У 2 рази. Рухомий блок дозволяє зменшити прикладену силу вдвічі, але при цьому потрібно протягнути мотузку на відстань, що вдвічі більша за висоту підняття.
8. а) Коли сила діє, а тіло не рухається. Робота виконується лише тоді, коли є переміщення тіла в напрямку дії сили. Якщо переміщення немає, робота дорівнює нулю.
9. а) 50 Дж. Робота обчислюється за формулою A=F⋅s=10 Н⋅5 м=50 Дж.
10. в) Ватт (Вт). Це основна одиниця вимірювання потужності в системі СІ.
11. а) η=Aповна​Aкорисна​​⋅100%. Це формула для обчислення коефіцієнта корисної дії.
12. в) Найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії сили. Це точне визначення плеча сили.
13. г) Варіанти «б» і «в» правильні. Як рухомий блок, так і похила площина дозволяють отримати виграш у силі.
14. в) Повна механічна енергія замкнутої системи залишається незмінною. Це закон збереження повної механічної енергії.
15. б) Енергія руху тіла. Кінетична енергія залежить від маси та швидкості тіла.
16. а) 60 Дж. Потенціальна енергія обчислюється за формулою Eп​=mgh=2 кг⋅10с2м​⋅3 м=60 Дж.

II. Розв'язки задач та пояснення

Задача 1.

Умова: До важеля довжиною 2 м прикладені дві сили: F1​=30 Н на одному кінці та F2​=20 Н на іншому. Точка опори розташована на відстані l1​=0,5 м від сили F1​. Чи перебуває важіль у рівновазі? Якщо ні, в яку сторону він обертатиметься?

Розв'язання:

1. Визначимо плечі сил.
   • Плече сили F1​ дорівнює l1​=0,5 м.
   • Плече сили F2​ дорівнює l2​=L−l1​=2 м−0,5 м=1,5 м.
2. Обчислимо моменти сил:
   • Момент сили F1​, що обертає важіль проти годинникової стрілки: M1​=F1​⋅l1​=30 Н⋅0,5 м=15 Н⋅м.
   • Момент сили F2​, що обертає важіль за годинниковою стрілкою: M2​=F2​⋅l2​=20 Н⋅1,5 м=30 Н⋅м.
3. Порівняємо моменти: M2​>M1​ (30 Н⋅м>15 Н⋅м).

Відповідь: Важіль не перебуває в рівновазі, він обертатиметься за годинниковою стрілкою, оскільки момент сили M2​ більший за момент сили M1​.

Задача 2.

Умова: Визначте потужність двигуна, який за 20 с піднімає вантаж масою 100 кг на висоту 10 м. Тертям знехтувати. (Прискорення вільного падіння g=10с2м​).

Розв'язання:

1. Обчислимо роботу, виконану двигуном для підняття вантажу. Робота дорівнює зміні потенціальної енергії тіла: A=Eп​=mgh.

A=100 кг⋅10с2м​⋅10 м=10000 Дж.

2. Визначимо потужність двигуна, використовуючи формулу P=tA​.

P=20 с10000 Дж​=500 Вт.

Відповідь: Потужність двигуна становить 500 Вт.