11

Työ, teho ja yksinkertaiset Työ, teho ja yksinkertaiset koneetkoneet

22

Mikä on työtä?Mikä on työtä?

Fysiikassa työ tarkoittaa eri asiaa Fysiikassa työ tarkoittaa eri asiaa kuin arkikielessä.kuin arkikielessä.

Fysiikassa työ tarkoittaa sitä, että Fysiikassa työ tarkoittaa sitä, että käytetään voimaa liikuttamaan käytetään voimaa liikuttamaan kappaletta ja voima ja liike kappaletta ja voima ja liike tapahtuvat samaan suuntaan. tapahtuvat samaan suuntaan.

33

Työtä vai ei?Työtä vai ei?

Onko siis työtä kunOnko siis työtä kun Opettaja pitää Opettaja pitää

tuntia?tuntia? Hiiri työntää Hiiri työntää

nokallaan pientä nokallaan pientä juustopalaa lattian juustopalaa lattian poikki?poikki?

44

Hiiri työntää juustopalaa, ja käyttää voimaa kappaleen liikuttamiseen.

Se tekee työtä kitkavoimaa vastaan

Opettaja ei tee fysiikan merkityksessä työtä!

55

Mikä on siis työtä?Mikä on siis työtä? Matti Vanhanen pitää puheen Matti Vanhanen pitää puheen

YK:n juhlistunnossa. YK:n juhlistunnossa. Vedät leukaa liikuntatunnillaVedät leukaa liikuntatunnilla Pidät 20 kg:n painoja sylissäsi.Pidät 20 kg:n painoja sylissäsi. Äiti kantaa lasta sylissä Äiti kantaa lasta sylissä

huoneesta toiseen. huoneesta toiseen. Isä työntää lastenvaunujaIsä työntää lastenvaunuja.. Opettelet ruotsin sanoja.Opettelet ruotsin sanoja. Kannat koulurepun selässäsi Kannat koulurepun selässäsi

kouluun? kouluun?

66

Työ WTyö W

Työ = voima Työ = voima ∙ ∙ matkamatka

Voiman yksikkö on newtonVoiman yksikkö on newton Matkan yksikkö on metriMatkan yksikkö on metri Työn yksikkö on newtonTyön yksikkö on newton∙metri, Nm∙metri, Nm Yksi 1 Nm = 1 Joule = 1 JYksi 1 Nm = 1 Joule = 1 J Työn yksikkö on siis Työn yksikkö on siis joulejoule

W = F ∙ s

77

W=FW=F∙s∙s

Mies työntää Mies työntää laatikkoa laatikkoa

10 metrin 10 metrin matkan 20N:n matkan 20N:n voimalla. voimalla.

Laske työLaske työ

88

W=FW=F∙∙ss

Työ = voima Työ = voima ∙∙ matkamatka

W = 20N W = 20N ∙∙10m 10m = 200 Nm= 200 Nm = 200 J = 200 J

99

Teho PTeho P Mittaa sitä, miten nopeasti työ Mittaa sitä, miten nopeasti työ

tehdään. tehdään.

teho = työteho = työ**:aika:aika **(voima (voima ∙∙matka)matka)

Tehon yksikö on watti, 1 W.Tehon yksikö on watti, 1 W.

1010

1. Aleksi ja Teemu nostavat painoja. 1. Aleksi ja Teemu nostavat painoja. Aleksi nostaaAleksi nostaa 50 kg painon päänsä 50 kg painon päänsä yläpuolelle (noin 0,60 m) 10 yläpuolelle (noin 0,60 m) 10 minuutissa; Teemu nostaa 50 kg minuutissa; Teemu nostaa 50 kg saman verran päänsä yläpuolelle saman verran päänsä yläpuolelle 10 kertaa 10 sekunnissa. 10 kertaa 10 sekunnissa.

Kumpi tekee enemmän Kumpi tekee enemmän työtä? työtä?

Kumman teho on suurempi?Kumman teho on suurempi?

1111

Yksinkertaiset koneetYksinkertaiset koneet

Antiikin ihmiset keksivät Antiikin ihmiset keksivät yksinkertaisia koneita, joilla yksinkertaisia koneita, joilla pienennettiin vastustavia voimia ja pienennettiin vastustavia voimia ja helpotettiin työn tekemistä helpotettiin työn tekemistä

1212

Työn historiaaTyön historiaa

Ennen kuin koneet ja moottorit keksittiin, Ennen kuin koneet ja moottorit keksittiin, nostettiin tai työnnettiin raskaita kuormia käsin. nostettiin tai työnnettiin raskaita kuormia käsin. Eläimiä voitiin käyttää apuna, mutta oli löydettävä Eläimiä voitiin käyttää apuna, mutta oli löydettävä parempia tapoja tehdä työ helpommin ja parempia tapoja tehdä työ helpommin ja nopeammin. nopeammin.

1313

yksinkertaisia koneitayksinkertaisia koneita

Yksinkertaisia Yksinkertaisia koneita ovat:koneita ovat:

vipuvipu Pyörä ja akseli Pyörä ja akseli talja talja Kalteva tasoKalteva taso kirveskirves ruuviruuvi

1414

1515

KoneetKoneet

Yksinkertaiset koneet tekivät työn Yksinkertaiset koneet tekivät työn helpommaksi : helpommaksi : Siirtämällä voiman paikkaa, Siirtämällä voiman paikkaa, Muuntamalla voiman suuntaa, Muuntamalla voiman suuntaa, Pienentämällä voiman tarvetta, taiPienentämällä voiman tarvetta, tai Pienentämällä voiman vaikutusmatkaa. Pienentämällä voiman vaikutusmatkaa.

1616

Vivut

1717

1818

1919

taljatalja

PulleysPulleys

2121

Pyörä ja akseliPyörä ja akseli

2323

2424

Pyörä ja akseliPyörä ja akseli Pyörä ja akseli Pyörä ja akseli

mkuodostuu kahdesta mkuodostuu kahdesta eri kokoisesta eri kokoisesta pyörästä, jotka pyörästä, jotka liikkuvat yhdessä. . liikkuvat yhdessä. .

Kun toinen pyörä Kun toinen pyörä kääntyy, toinenkin kääntyy, toinenkin kääntyy kääntyy

2525

Kalteva tasoKalteva taso

Taso, jonka toinen pää on korkeammalla kuin toinen

2626

KirvesKirves

Kaksi kaltevaa tasoa yhdistettynävastakkain

2727

Kalteva taso, joka on kierretty ”rullaksi”

2828

ruuviruuvi

Kalteva taso, joka on kierretty ”rullaksi”

2929

3030