Plantele, ca toate organismele vii, respiră constant (aerobe). Pentru a face acest lucru, au nevoie de oxigen. Este nevoie atât de plantele unicelulare, cât și de cele multicelulare. Oxigenul este implicat în procesele vitale ale celulelor, țesuturilor și organelor unei plante.

Majoritatea plantelor obțin oxigen din aer prin stomatele și lenticele. Plantele acvatice îl consumă din apă cu întreaga suprafață a corpului. Unele plante care cresc în zonele umede au rădăcini respiratorii speciale care absorb oxigenul din aer.

Respirația este un proces complex care are loc în celulele unui organism viu, în timpul căruia, în timpul descompunerii substanțelor organice, se eliberează energia necesară proceselor vitale ale organismului. Principala materie organică implicată în procesul respirator sunt carbohidrații, în principal zaharurile (în special glucoza). Intensitatea respirației la plante depinde de cantitatea de carbohidrați acumulată de lăstari la lumină.

Întregul proces de respirație are loc în celulele organismului vegetal. Constă din două etape, în timpul cărora substanțele organice complexe sunt împărțite în altele mai simple, anorganice - dioxid de carbon și apă. În prima etapă, cu participarea proteinelor speciale care accelerează procesul (enzime), are loc descompunerea moleculelor de glucoză. Ca rezultat, din glucoză se formează compuși organici mai simpli și se eliberează puțină energie (2 ATP). Această etapă a procesului respirator are loc în citoplasmă.

În a doua etapă, substanțele organice simple formate în prima etapă, care interacționează cu oxigenul, sunt oxidate - formează dioxid de carbon și apă. Aceasta eliberează multă energie (38 ATP). A doua etapă a procesului respirator are loc numai cu participarea oxigenului în organele celulare speciale - mitocondriile.

Respirația este procesul de descompunere a nutrienților organici în substanțe anorganice (dioxid de carbon și apă) cu participarea oxigenului, însoțită de eliberarea de energie, care este utilizată de plantă pentru procesele vieții.

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 \u003d 6CO 2 + 6 H 2 O + Energie (38 ATP)

Respirația este un proces opus fotosintezei

Fotosinteză

Suflare

1. Absorbția dioxidului de carbon 2. Eliberarea de oxigen. 3. Formarea de substanţe organice complexe (în principal zaharuri) din cele anorganice simple. 4. Absorbția apei. 5. Absorbția energiei solare cu ajutorul clorofilei și acumularea acesteia în substanțe organice. b. Se întâmplă doar în lume. 7. Apare în cloroplaste. 8. Apare numai în părțile verzi ale plantei, în principal în frunză.

1. Absorbția oxigenului. 2. Emisia de dioxid de carbon. 3. Împărțirea substanțelor organice complexe (în principal zaharuri) în substanțe anorganice simple. 4. Eliberarea apei. 5. Eliberarea de energie chimică în timpul oxidării substanțelor organice 6. Apare continuu la lumină și întuneric. 7. Apare în citoplasmă și mitocondrii. 8. Apare în celulele tuturor organelor plantelor (verzi și non-verzi)

Procesul de respirație este asociat cu consumul continuu de oxigen zi și noapte. Procesul de respirație este deosebit de intens în țesuturile și organele tinere ale plantei. Intensitatea respirației este determinată de nevoile de creștere și dezvoltare a plantelor. Este necesar mult oxigen în zonele de diviziune și creștere celulară. Formarea florilor și fructelor, precum și deteriorarea și mai ales ruperea organelor, este însoțită de o creștere a respirației la plante. La sfârșitul creșterii, cu îngălbenirea frunzelor și, mai ales iarna, intensitatea respirației scade semnificativ, dar nu se oprește.

Respirația, ca și alimentația, este o condiție necesară pentru metabolism și, prin urmare, pentru viața organismului.

Ø C1. În încăperile mici, cu o abundență de plante de interior, concentrația de oxigen scade noaptea. Explică de ce. 1) noaptea, odată cu încetarea fotosintezei, eliberarea de oxigen încetează; 2) în procesul de respirație a plantelor (respiră constant), concentrația de O 2 scade și concentrația de CO 2 crește

Ø C1. Se știe că experimental este dificil să se detecteze respirația plantelor la lumină. Explică de ce.

1) în lumina din plantă, odată cu respirația, are loc fotosinteza, în care se folosește dioxidul de carbon; 2) ca urmare a fotosintezei, oxigenul este produs mult mai mult decât este utilizat în respirația plantelor.

Ø C1. De ce plantele nu pot trăi fără respirație? 1) în procesul de respirație, celulele plantelor absorb oxigenul, care descompune substanțele organice complexe (carbohidrați, grăsimi, proteine) în altele mai puțin complexe; 2) aceasta eliberează energie care este stocată în ATP și utilizată pentru procesele vieții: nutriție, creștere , dezvoltare, reproducere etc.

Ø C4. Compoziția gazoasă a atmosferei se menține la un nivel relativ constant. Explicați ce rol joacă organismele în acest sens. 1) fotosinteza, respirația, fermentația reglează concentrația de O2, CO2; 2) transpirația, transpirația, respirația reglează concentrația vaporilor de apă; 3) activitatea vitală a unor bacterii reglează conținutul de azot din atmosferă.

Importanța apei în viața plantelor

Apa este esențială pentru viața oricărei plante. Reprezintă 70-95% din greutatea corporală umedă a plantei. La plante, toate procesele de viață se desfășoară cu utilizarea apei.

Metabolismul într-un organism vegetal are loc numai cu o cantitate suficientă de apă. Sărurile minerale din sol intră în plantă cu apă. Oferă un flux continuu de nutrienți prin sistemul conductiv. Fără apă, semințele nu pot germina; nu va exista fotosinteză în frunzele verzi. Apa sub formă de soluții care umple celulele și țesuturile plantei, îi conferă elasticitate, menținând o anumită formă.

• Absorbția apei din mediul extern este o condiție prealabilă pentru existența unui organism vegetal.

Planta primește apă în principal din sol prin firele de păr ale rădăcinii. Părțile supraterane ale plantei, în principal frunzele, evaporă o cantitate semnificativă de apă prin stomate. Aceste pierderi de umiditate sunt reînnoite în mod regulat, deoarece rădăcinile absorb constant apa.

Se întâmplă ca în orele calde ale zilei, consumul de apă prin evaporare să depășească aportul acesteia. Apoi frunzele plantei se ofilesc, mai ales cele mai joase. În timpul nopții, când rădăcinile continuă să absoarbă apă, iar evaporarea plantei este redusă, conținutul de apă din celule este restabilit, iar celulele și organele plantei capătă din nou o stare elastică. La transplantarea răsadurilor, frunzele inferioare sunt îndepărtate pentru a reduce evaporarea apei.

Principala cale prin care apa pătrunde în celulele vii este absorbția osmotică. Osmoză - aceasta este capacitatea solventului (apa) de a intra în soluțiile celulare. În acest caz, fluxul de apă duce la o creștere a volumului de lichid din celulă. Se numește forța de absorbție osmotică cu care apa pătrunde în celulă forta de aspirare .

Absorbția apei din sol și pierderea acesteia prin evaporare creează un permanent schimbul de apă la uzina. Schimbul de apă se realizează cu curgerea apei prin toate organele plantei.

Se compune din trei etape:

absorbția apei de către rădăcini,

mișcarea sa prin vasele de lemn,

evaporarea apei din frunze.

De obicei, cu schimbul normal de apă, cu câtă apă intră în plantă, atât de mult se evaporă.

Curentul de apă din plantă merge în sens ascendent: de jos în sus. Depinde de puterea de absorbție a apei de către celulele părului rădăcină din partea inferioară și de intensitatea evaporării în partea de sus.

Presiunea rădăcinii este motorul inferior al curentului de apă

forța de aspirare a frunzelor - vârf.

Fluxul constant de apă din sistemul radicular către părțile aeriene ale plantei servește ca mijloc de transport și acumulare în organele corpului a substanțelor minerale și a diferiților compuși chimici proveniți din rădăcini. Unește toate organele plantei într-un singur întreg. În plus, fluxul ascendent al apei din plantă este necesar pentru alimentarea normală cu apă a tuturor celulelor. Este deosebit de important pentru implementarea procesului de fotosinteză în frunze.

ü C1. Plantele absorb o cantitate semnificativă de apă în timpul vieții lor. Care sunt cele două procese principale

cea mai mare parte a apei consumate este consumată de activitățile vieții? Explicați răspunsul. 1) evaporare, care asigură deplasarea apei și a substanțelor dizolvate și protecția împotriva supraîncălzirii; 2) fotosinteza, în timpul căreia se formează org in-va și se eliberează oxigen

Abundența sau deficiența de umiditate în celule afectează toate procesele vitale ale plantei.

În legătură cu apa, plantele sunt împărțite în grupuri de mediu

Ø hidatofite(din greaca. hidatos- „apă”, se potriveste- „plantă”) - ierburi de apă (elodea, lotus, nuferi). Hidratofitele sunt complet scufundate în apă. Tulpinile nu au aproape țesuturi mecanice și sunt susținute de apă. În țesuturile plantelor există multe spații intercelulare mari umplute cu aer.

Ø hidrofite(din greacă g idros- „apă”) - plante parțial scufundate în apă (vârf de săgeată, stuf, coadă, stuf, calamus). Ei trăiesc de obicei de-a lungul malurilor rezervoarelor în pajiști umede.

Ø Higrofitele(din greaca. gigra- „umiditate”) - plante din locuri umede cu umiditate ridicată a aerului (gălbenele, rogoz). 1) plante din habitatele umede; 2) frunze mari goale; 3) stomatele nu se închid; 4) au stomatele acvatice speciale - hidotode; 5) sunt puține vase.

Ø mezofiții(din grecescul mezos - „mijloc”) - plante care trăiesc în condiții de umiditate moderată și nutriție minerală bună (iarbă cu frunze, lacramioare, căpșuni, meri, molid, stejar). Crește în păduri, pajiști, câmpuri. Majoritatea plantelor agricole sunt mezofite. Se dezvoltă mai bine cu udare suplimentară. 1) plante cu umiditate suficientă; 2) cresc mai ales în pajiști și păduri; 3) sezonul de vegetație este scurt, nu mai mult de 6 săptămâni; 4) timpul de uscare este experimentat sub formă de semințe sau bulbi, tuberculi, rizomi.

Ø Xerofite(din greaca. xeros- „uscat”) - plante din habitatele uscate, unde în sol este puțină apă, iar aerul este uscat (aloe, cactus, saxaul). Dintre xerofite se disting cele uscate și suculente. Se numesc xerofite suculente, cu frunze cărnoase (aloe, crassula) sau tulpini cărnoase (cactuși - pere). suculent. Xerofite uscate - sclerofite(din grecescul scleros - „dur”) sunt adaptate la austeritatea apei, la o scădere a evaporării (iarbă cu pene, saxaul, spin de cămilă). 1) plante din habitatele uscate; 2) capabil să tolereze lipsa de umiditate; 3) se reduce suprafața frunzelor; 4) pubescența frunzelor este foarte abundentă; 5) au sisteme radiculare adânci.

Modificări ale frunzelor au apărut în procesul de evoluție datorită influenței mediului, așa că uneori nu arată ca o frunză obișnuită.

· spini la cactusi, arpaș, etc. - adaptări pentru a reduce zona de evaporare și un fel de protecție împotriva consumului de animale.

· firele la mazăre, rândurile atașează o tulpină cataratoare de un suport.

· Solzi de bulbi suculenți, frunzele unui cap de varză păstrează nutrienți,

· Acoperirea solzilor rinichilor- frunze modificate care protejează mugurii lăstarului.

La plantele insectivore ( roză, pemfigus etc.) frunze - dispozitive de captare. Plantele insectivore cresc pe soluri sărace în minerale, în special cu azot, fosfor, potasiu și sulf insuficient. Din corpurile insectelor, aceste plante primesc substanțe anorganice.

căderea frunzelor este un fenomen natural și necesar din punct de vedere fiziologic. Datorită căderii frunzelor, plantele se protejează de moarte în timpul unui sezon nefavorabil - iarna - sau a unei perioade secetoase într-un climat cald.

ü Caderea frunzelor care au o suprafață uriașă de evaporare, plantele par să echilibreze posibila sosire și necesarul consum de apă pentru perioada specificată.

ü Caderea de frunze, plante sunt eliberate de diverse deșeuri acumulate în ele produse în timpul metabolismului.

ü Căderea frunzelor protejează ramurile de rupere sub presiunea maselor de zăpadă.

Dar unele plante cu flori au frunze care durează toată iarna. Acestea sunt arbuști veșnic verzi de lingonberries, erica, merisoare. Frunzele mici și dense ale acestor plante, care evaporă ușor apa, se păstrează sub zăpadă. Iarnă cu frunze verzi și multe ierburi, precum căpșuni, trifoi, celandina.

Numind unele plante veșnic verzi, trebuie să ne amintim că frunzele acestor plante nu sunt eterne. Ei trăiesc câțiva ani și cad treptat. Dar frunze noi cresc pe lăstarii noi ai acestor plante.

Reproducerea plantelor. Reproducerea este un proces care duce la creșterea numărului de indivizi.

În plantele cu flori, există

Ø reproducerea vegetativa, in care formarea de noi indivizi are loc din celulele organelor vegetative,

Ø reproducerea semințelor, în care formarea unui nou organism are loc dintr-un zigot care ia naștere din fuziunea celulelor germinale, care este precedată de o serie de procese complexe care au loc mai ales în flori.

Reproducerea plantelor cu ajutorul organelor vegetative se numește vegetativ.

Reproducerea vegetativă, realizat cu intervenție umană, se numește artificial. Se recurge la înmulţirea vegetativă artificială a plantelor cu flori în cazul în care

§ daca planta nu produce seminte

§ accelereaza inflorirea si fructificarea.

În condiții naturale și în cultură, plantele se reproduc adesea prin aceleași organe. Foarte des, reproducerea are loc cu ajutorul Cerenkov. Un butaș este un segment al oricărui organ vegetativ al plantei capabil să restaureze organele lipsă. Segmentele unui lăstar cu 1-3 frunze, în axilele cărora se dezvoltă muguri axilari, se numesc butași de tulpină . În condiții naturale, sălcii, plopii se propagă cu ușurință cu astfel de butași, iar în cultură - mușcate, coacăze ...

reproducere frunze apare mai rar, dar apare la plante precum miezul de luncă. Pe solul umed, la baza unei frunze sparte, se dezvoltă un mugure anexal, din care crește o nouă plantă. Frunzele propaga violeta Uzambara, unele tipuri de begonii și alte plante.

Pe frunzele bryophyllum se formează rinichii bebelușilor, care, căzând la pământ, prind rădăcini și dau naștere la noi plante.

Se înmulțesc multe tipuri de ceapă, crini, narcise, lalele becuri. La bulb, un sistem radicular fibros provine din partea de jos, iar bulbii tineri, numiti copii. Din fiecare bulb de pui, o nouă plantă adultă crește în timp. Bulbii mici se pot forma nu numai sub pământ, ci și în axilele frunzelor unor crini. Căzând la pământ, astfel de becuri de bebeluși se dezvoltă și ei într-o nouă plantă.

Plantele se înmulțesc ușor prin lăstari târâtori speciali - mustață(căpșuni, târâtoare tenace).

Reproducere prin diviziune:

§ tufișuri(liliac) când planta atinge o dimensiune considerabilă, poate fi împărțită în mai multe părți;

§ rizomi(iris) fiecare segment prelevat pentru înmulțire trebuie să aibă fie un mugure axilar, fie apical

§ tuberculi(cartof, topinambur) când nu sunt suficiente pentru plantare într-o anumită zonă, mai ales dacă este un soi valoros. Împărțirea tuberculului se realizează astfel încât fiecare parte să aibă un ochi și aportul de nutrienți să fie suficient pentru a reproduce o nouă plantă;

§ rădăcini(zmeura, hrean) care, in conditii favorabile, dau plante noi;

§ conuri de rădăcină - rădăcini de tubercul, care se deosebesc de rădăcina reală prin faptul că nu au noduri și internoduri. Mugurii sunt localizați numai pe gulerul rădăcinii sau la capătul tulpinii, prin urmare, la dalii, begonii tuberoase, gulerul rădăcinii este împărțit cu formațiuni de rădăcină tuberoasă.

Reproducere prin stratificare. Când este înmulțit prin stratificare, lăstarul care nu este separat de planta mamă este îndoit spre sol, scoarța este tăiată sub rinichi și stropită cu pământ. Când rădăcinile apar la locul inciziei și se dezvoltă lăstari supraterane, planta tânără este separată de planta mamă și transplantată. Stratificarea poate propaga coacăze, agrișe și alte plante.

Grefă. O metodă specială de înmulțire vegetativă este altoirea. Altoirea este transplantul unei părți dintr-o plantă vie, dotată cu un mugure, la o altă plantă cu care prima este încrucișată. Planta care este altoită se numește portaltoi; plantă care este altoită altoi.

La plantele altoite, puiul nu formează rădăcini și se hrănește cu stocul, în timp ce stocul primește de la neam substanțe organice sintetizate în frunzele sale. Vaccinările sunt cel mai adesea folosite pentru a înmulți pomii fructiferi, care formează greu rădăcini accidentale și nu pot fi crescuți în alt mod. Altoirea se poate face și prin transplantarea unei bucăți de tulpină cu un boboc sub scoarța neamului ( care înmugurește ) și încrucișare scion și stoc de aceeași grosime ( copulaţie ). La altoire, este necesar să se țină cont de vârsta și poziția butașului pe planta mamă, precum și de caracteristicile descendentului. Astfel, diverse metode de înmulțire vegetativă arată că la multe plante un întreg organism poate fi restaurat dintr-o parte.

Relația dintre organe.În ciuda faptului că toate organele unei plante au o structură inerentă numai lor și îndeplinesc funcții specifice, datorită sistemului conducător sunt conectate între ele, iar planta funcționează ca un organism integral complex. Încălcarea integrității oricărui organ afectează în mod necesar structura și dezvoltarea altor organe, iar această influență poate fi atât pozitivă, cât și negativă. De exemplu, îndepărtarea vârfului tulpinii și rădăcinii contribuie la dezvoltarea intensivă a părților supraterane și subterane ale plantei, iar îndepărtarea frunzelor întârzie creșterea și dezvoltarea și poate duce chiar la moartea acesteia. Încălcarea structurii oricărui organ implică o încălcare a funcțiilor acestuia, care afectează funcționarea întregii plante.

Fiecare corp care se mișcă poate fi descris drept muncă. Cu alte cuvinte, caracterizează acțiunea forțelor.

Munca este definită ca:
Produsul dintre modulul de forță și calea parcursă de corp, înmulțit cu cosinusul unghiului dintre direcția forței și mișcarea.

Munca se măsoară în Jouli:
1 [J] = = [kg* m2/s2]

De exemplu, corpul A, sub influența unei forțe de 5 N, a trecut 10 m. Să se determine munca efectuată de corp.

Deoarece direcția de mișcare și acțiunea forței sunt aceleași, unghiul dintre vectorul forță și vectorul deplasare va fi egal cu 0°. Formula este simplificată deoarece cosinusul unui unghi la 0° este 1.

Inlocuind parametrii initiali in formula, gasim:
A = 15 J.

Luați în considerare un alt exemplu, un corp cu o masă de 2 kg, care se mișcă cu o accelerație de 6 m / s2, a trecut de 10 m. Determinați munca efectuată de corp dacă s-a deplasat în sus de-a lungul unui plan înclinat la un unghi de 60 °.

Pentru început, calculăm ce forță trebuie aplicată pentru a informa corpul despre o accelerație de 6 m / s2.

F = 2 kg * 6 m/s2 = 12 H.
Sub acțiunea unei forțe de 12H, corpul a parcurs 10 m. Lucrul poate fi calculat folosind formula deja cunoscută:

Unde, a este egal cu 30 °. Înlocuind datele inițiale în formulă, obținem:
A = 103,2 J.

Putere

Multe mașini de mecanisme efectuează aceeași muncă pentru o perioadă diferită de timp. Pentru a le compara, este introdus conceptul de putere.
Puterea este o valoare care arată cantitatea de muncă efectuată pe unitatea de timp.

Puterea se măsoară în wați, după inginerul scoțian James Watt.
1 [Watt] = 1 [J/s].

De exemplu, o macara mare a ridicat o sarcină de 10 tone la o înălțime de 30 m în 1 minut. O macara mică a ridicat 2 tone de cărămizi la aceeași înălțime în 1 minut. Comparați capacitățile macaralei.
Definiți munca efectuată de macarale. Sarcina crește cu 30 m, în timp ce depășește forța gravitațională, astfel încât forța cheltuită la ridicarea sarcinii va fi egală cu forța de interacțiune dintre Pământ și sarcină (F = m * g). Iar munca este produsul forțelor și distanța parcursă de mărfuri, adică până la înălțime.

Rețineți că munca și energia au aceeași unitate de măsură. Aceasta înseamnă că munca poate fi transformată în energie. De exemplu, pentru a ridica un corp la o anumită înălțime, atunci va avea energie potențială, este nevoie de o forță care să facă această muncă. Lucrarea forței de ridicare va fi transformată în energie potențială.

Regula pentru determinarea muncii conform graficului de dependență F(r): munca este numeric egală cu aria figurii de sub graficul forței în funcție de deplasare.

Unghiul dintre vectorul forță și deplasare

1) Determinați corect direcția forței care efectuează lucrul; 2) Reprezentăm vectorul deplasării; 3) Transferăm vectorul într-un punct, obținem unghiul dorit.

În figură, corpul este afectat de gravitație (mg), reacția de sprijin (N), forța de frecare (Ftr) și forța de întindere a cablului F, sub influența căreia corpul se mișcă r.

Lucrarea gravitației

Susține munca de reacție

Lucrul forței de frecare

Lucru de tensionare a frânghiei

Lucrul forței rezultante

Lucrarea forței rezultante poate fi găsită în două moduri: 1 fel - ca sumă a muncii (ținând cont de semnele „+” sau „-”) a tuturor forțelor care acționează asupra corpului, în exemplul nostru
Metoda 2 - în primul rând, găsiți forța rezultantă, apoi direct lucrul acesteia, vezi figura

Lucrul forței elastice

Pentru a găsi munca efectuată de forța elastică, este necesar să se țină cont de faptul că această forță se modifică, deoarece depinde de alungirea arcului. Din legea lui Hooke rezultă că odată cu creșterea alungirii absolute, forța crește.

Pentru a calcula munca forței elastice în timpul tranziției unui arc (corp) de la o stare nedeformată la una deformată, utilizați formula

Putere

O valoare scalară care caracterizează viteza de lucru (se poate face o analogie cu accelerația, care caracterizează viteza de schimbare a vitezei). Determinat prin formula

Eficienţă

Eficiența este raportul dintre munca utilă efectuată de mașină și toată munca cheltuită (energia furnizată) în același timp

Factorul de eficiență este exprimat în procente. Cu cât acest număr este mai aproape de 100%, cu atât performanța mașinii este mai bună. Nu poate exista o eficiență mai mare de 100, deoarece este imposibil să faci mai multă muncă cu mai puțină energie.

Eficiența unui plan înclinat este raportul dintre munca efectuată de gravitație și munca cheltuită în deplasarea de-a lungul unui plan înclinat.

Principalul lucru de reținut

1) Formule și unități de măsură;
2) Munca se face cu forta;
3) Să fie capabil să determine unghiul dintre vectorii de forță și deplasare

Dacă munca unei forțe atunci când se deplasează un corp pe o cale închisă este zero, atunci se numesc astfel de forțe conservator sau potenţial. Lucrul forței de frecare atunci când se mișcă un corp pe o traiectorie închisă nu este niciodată egal cu zero. Forța de frecare, în contrast cu forța gravitațională sau forța elasticității, este neconservator sau nepotenţial.

Există condiții în care formula nu poate fi utilizată
Dacă forța este variabilă, dacă traiectoria mișcării este o linie curbă. În acest caz, calea este împărțită în secțiuni mici pentru care sunt îndeplinite aceste condiții și se calculează munca elementară pe fiecare dintre aceste secțiuni. Munca totală în acest caz este egală cu suma algebrică a lucrărilor elementare:

Valoarea muncii unei anumite forțe depinde de alegerea sistemului de referință.

Caracteristicile energetice ale mișcării sunt introduse pe baza conceptului munca mecanica sau forta de munca.

Dacă forța care acționează asupra corpului determină deplasarea acestuia s, atunci acțiunea acestei forțe este caracterizată de o mărime numită munca mecanica(sau, pe scurt, doar muncă).

Lucrări mecanice A este o valoare scalară egală cu produsul dintre modulul de forță F care acționează asupra corpului și modulul de deplasare s efectuat de corp în direcția acestei forțe.

Dacă direcțiile de mișcare ale corpului și forța aplicată nu coincid, atunci munca poate fi calculată ca produsul dintre modulele forței și deplasării, înmulțit cu cosinusul unghiului α dintre vectorii forței. și deplasare(Fig. 1.18.1):

Munca este o mărime scalară. Poate fi fie pozitiv (0° ≤ α< 90°), так и отрицательной (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в jouli (J).

Un joule este egal cu munca efectuată de o forță de 1 N într-o deplasare de 1 m în direcția forței.

Dacă proiecția forței pe direcția de mișcare nu rămâne constantă, munca ar trebui calculată pentru deplasări mici Δ siși însumați rezultatele:

Aceasta este suma în limită (Δ si→ 0) intră într-o integrală.

Grafic, munca este determinată de aria figurii curbilinii de sub grafic Fs(X) (Fig. 1.18.2).

Un exemplu de forță al cărei modul depinde de coordonată este forța elastică a unui arc, care respectă legea lui Hooke. Pentru a întinde arcul, trebuie să i se aplice o forță externă, al cărei modul este proporțional cu alungirea arcului (Fig. 1.18.3).

Dependența modulului forței externe de coordonată X este reprezentat pe diagramă printr-o linie dreaptă (Fig. 1.18.4).

În funcție de aria triunghiului din fig. 1.18.4, puteți determina munca efectuată de o forță externă aplicată la capătul liber drept al arcului:

Aceeași formulă exprimă munca efectuată de o forță externă atunci când arcul este comprimat. În ambele cazuri, lucrul forței elastice este egal în valoare absolută cu lucrul forței externe și opus în semn.

Dacă corpului sunt aplicate mai multe forțe, atunci munca totală a tuturor forțelor este egală cu suma algebrică a muncii efectuate de forțele individuale. În mișcarea de translație a corpului, când punctele de aplicare a tuturor forțelor fac aceeași mișcare, munca totală a tuturor forțelor este egală cu munca rezultanta fortelor aplicate.

Putere

Lucrul efectuat de o forță pe unitatea de timp se numește putere . Putere N este o mărime fizică egală cu raportul de muncă A la intervalul de timp t timp în care lucrarea a fost finalizată.