1
00:00:01,280 --> 00:00:03,200
Szczególna teoria względności

2
00:00:03,301 --> 00:00:05,155
nie wyklucza istnienia cząstek

3
00:00:05,155 --> 00:00:06,928
które mogą się poruszać szybciej

4
00:00:06,928 --> 00:00:07,936
niż światło.

5
00:00:08,192 --> 00:00:10,000
Takie hipotetyczne cząstki

6
00:00:10,101 --> 00:00:11,620
nazywamy tachionami.

7
00:00:12,032 --> 00:00:14,640
Jeżeli chcielibyśmy taką cząstkę zbadać

8
00:00:14,741 --> 00:00:15,972
czy choćby zobaczyć

9
00:00:16,128 --> 00:00:18,680
musielibyśmy zmniejszyć jej prędkość

10
00:00:18,781 --> 00:00:20,324
poniżej prędkości światła.

11
00:00:20,736 --> 00:00:23,360
Żeby zaś zahamować tachion należałoby

12
00:00:23,360 --> 00:00:25,700
wykonać nieskończenie dużą pracę.

13
00:00:25,856 --> 00:00:27,904
Ciężko to sobie nawet wyobrazić.

14
00:00:28,416 --> 00:00:29,416
Pewnie dlatego

15
00:00:29,501 --> 00:00:31,360
choć tachiony są bardzo popularne

16
00:00:31,461 --> 00:00:33,892
w książkach i filmach science-fiction

17
00:00:34,048 --> 00:00:35,840
nie zostały one jeszcze odkryte

18
00:00:35,840 --> 00:00:37,513
i nie wiadomo czy kiedykolwiek

19
00:00:37,513 --> 00:00:38,800
nam się to uda.

20
00:00:39,168 --> 00:00:41,160
O trochę mniejszej pracy niż ta

21
00:00:41,161 --> 00:00:43,100
wymagana do spowolnienia tachionów

22
00:00:43,201 --> 00:00:45,512
opowiem Ci w tym filmie.

23
00:00:56,576 --> 00:00:57,880
Praca to pojęcie

24
00:00:57,981 --> 00:01:00,004
z którym spotykamy się na co dzień.

25
00:01:00,160 --> 00:01:01,760
Pracę wykonuje kucharz

26
00:01:01,861 --> 00:01:04,100
przygotowując przepyszne potrawy

27
00:01:04,256 --> 00:01:05,960
fryzjer, farbując Ci włosy

28
00:01:05,960 --> 00:01:07,428
na jakiś szalony kolor

29
00:01:07,584 --> 00:01:09,120
raper na koncercie

30
00:01:09,376 --> 00:01:10,520
ale także i Ty

31
00:01:10,621 --> 00:01:12,804
ucząc się w domu do sprawdzianu.

32
00:01:13,472 --> 00:01:16,342
W fizyce również występuje pojęcie pracy.

33
00:01:16,544 --> 00:01:18,680
Choć nie jest ono równoznaczne z tym

34
00:01:18,781 --> 00:01:20,740
co powszechnie za pracę uznajemy.

35
00:01:21,152 --> 00:01:23,320
Weźmy sobie jakiś prosty przykład

36
00:01:23,421 --> 00:01:25,860
który pozwoli nam zilustrować tę różnicę.

37
00:01:26,272 --> 00:01:29,142
Czasami chcemy coś zmienić w swoim życiu.

38
00:01:29,344 --> 00:01:31,648
Fryzurę lub ustawienie mebli w pokoju.

39
00:01:32,160 --> 00:01:34,312
Przyjmijmy, że padło na to drugie.

40
00:01:34,720 --> 00:01:36,516
Próbujesz przesunąć szafę.

41
00:01:36,768 --> 00:01:38,880
Jest ona jednak na tyle ciężka

42
00:01:38,981 --> 00:01:40,964
że choć pocisz się i stękasz

43
00:01:41,120 --> 00:01:42,120
ani drgnie.

44
00:01:42,400 --> 00:01:44,160
Czy w tym przypadku udało Ci się

45
00:01:44,261 --> 00:01:45,862
wykonać jakąś pracę?

46
00:01:48,288 --> 00:01:49,920
Mimo, że czujesz zmęczenie

47
00:01:50,021 --> 00:01:51,200
to w sensie fizycznym

48
00:01:51,301 --> 00:01:53,452
nie udało Ci się wykonać żadnej pracy.

49
00:01:53,452 --> 00:01:54,772
Bardzo mi przykro.

50
00:01:54,944 --> 00:01:56,520
Praca w sensie fizycznym

51
00:01:56,621 --> 00:01:58,760
określana jest jako ruch ciała

52
00:01:58,861 --> 00:02:00,264
pod działaniem siły.

53
00:02:00,576 --> 00:02:02,080
Efektem działania siły

54
00:02:02,181 --> 00:02:03,760
musi być zatem przesunięcie

55
00:02:03,861 --> 00:02:06,464
czyli droga, jaką przebędzie ciało.

56
00:02:07,122 --> 00:02:08,840
W takim razie, czy jeżeli idziesz

57
00:02:08,840 --> 00:02:10,916
na lekcje z plecakiem na ramieniu

58
00:02:11,072 --> 00:02:13,676
to wykonujesz pracę nad tym plecakiem?

59
00:02:14,912 --> 00:02:16,960
Ty się poruszasz, plecak też

60
00:02:17,216 --> 00:02:19,298
więc wydawałoby się, że tak.

61
00:02:19,520 --> 00:02:22,035
Ale niestety tutaj również w odniesieniu

62
00:02:22,035 --> 00:02:24,896
do samego plecaka nie wykonujemy pracy.

63
00:02:25,152 --> 00:02:26,152
Dlaczego?

64
00:02:26,432 --> 00:02:28,880
Ponieważ Twoje ramię działa na plecak

65
00:02:28,981 --> 00:02:31,596
siłą reakcji skierowaną pionowo w górę.

66
00:02:31,808 --> 00:02:32,808
Ta siła sprawia

67
00:02:32,821 --> 00:02:34,720
że plecak nie spada na podłogę

68
00:02:34,821 --> 00:02:36,440
ale zupełnie nie pokrywa się

69
00:02:36,541 --> 00:02:38,052
z kierunkiem ruchu plecaka

70
00:02:38,208 --> 00:02:40,256
a więc nie jest jego przyczyną.

71
00:02:41,280 --> 00:02:43,200
Zanim pójdziesz na kolejną lekcję

72
00:02:43,301 --> 00:02:45,040
podnosisz plecak z podłogi

73
00:02:45,141 --> 00:02:46,856
i zawieszasz go na ramieniu.

74
00:02:47,168 --> 00:02:48,960
Czy według Ciebie w tym przypadku

75
00:02:49,061 --> 00:02:50,394
wykonujesz pracę?

76
00:02:53,056 --> 00:02:54,336
Jak najbardziej.

77
00:02:55,104 --> 00:02:56,640
Plecak został podniesiony

78
00:02:56,741 --> 00:02:59,300
z wysokości 0 metrów nad podłogą

79
00:02:59,456 --> 00:03:02,272
na wysokość około 1 metra nad podłogą

80
00:03:02,784 --> 00:03:05,088
więc przebył drogę 1 metra.

81
00:03:05,600 --> 00:03:08,087
A skoro tak to znaczy, że wykonaliśmy

82
00:03:08,087 --> 00:03:09,028
nad nim pracę.

83
00:03:09,952 --> 00:03:10,976
Zapamiętaj!

84
00:03:11,488 --> 00:03:12,600
Gdy działaniu siły

85
00:03:12,701 --> 00:03:14,280
nie towarzyszy przemieszczenie

86
00:03:14,280 --> 00:03:15,360
lub gdy siła działa

87
00:03:15,461 --> 00:03:18,656
pod kątem 90 stopni do przemieszczenia

88
00:03:18,912 --> 00:03:20,928
praca zawsze jest równa zeru.

89
00:03:24,288 --> 00:03:26,164
Skoro wiemy już, czym jest praca

90
00:03:26,164 --> 00:03:29,203
dla fizyka to czas podać jej definicję

91
00:03:29,203 --> 00:03:30,888
wzór i jednostkę.

92
00:03:30,944 --> 00:03:33,504
Opowiemy o tym na przykładzie tramwaju.

93
00:03:34,016 --> 00:03:36,020
Tramwaj stoi na przystanku.

94
00:03:36,064 --> 00:03:37,613
Aby zaczął się poruszać

95
00:03:37,613 --> 00:03:38,960
potrzebna jest siła.

96
00:03:39,392 --> 00:03:40,960
Nazwijmy ją siłą F.

97
00:03:41,440 --> 00:03:44,000
Ta siła wymusza przesunięcie tramwaju.

98
00:03:44,256 --> 00:03:45,658
Jest więc odpowiedzialna

99
00:03:45,658 --> 00:03:47,072
za wykonanie pracy.

100
00:03:47,584 --> 00:03:50,720
Pracę można przedstawić jako iloczyn siły

101
00:03:50,821 --> 00:03:52,804
oraz drogi przebytej przez ciało.

102
00:03:52,960 --> 00:03:55,605
Za pomocą symboli zapisujemy to

103
00:03:55,605 --> 00:03:59,916
następująco: W równa się F razy s.

104
00:04:00,640 --> 00:04:02,944
W tym wzorze W oznacza pracę

105
00:04:03,200 --> 00:04:04,800
z angielskiego work

106
00:04:05,248 --> 00:04:08,320
F siłę, dzięki której ciało się porusza

107
00:04:08,576 --> 00:04:10,651
a s drogę, jaką pod wpływem

108
00:04:10,651 --> 00:04:13,028
wspomnianej siły przebędzie ciało.

109
00:04:13,696 --> 00:04:15,920
Fizyk wszystko to, co powiedzieliśmy

110
00:04:15,920 --> 00:04:18,258
do tej pory podsumował by jednym

111
00:04:18,258 --> 00:04:19,697
krótkim zdaniem.

112
00:04:19,839 --> 00:04:21,400
Gdy na ciało działa siła

113
00:04:21,501 --> 00:04:23,360
zwrócona w tę samą stronę

114
00:04:23,461 --> 00:04:25,059
w którą ciało się porusza

115
00:04:25,215 --> 00:04:27,311
to wykonaną pracę liczymy jako

116
00:04:27,311 --> 00:04:30,253
iloczyn siły i przebytej drogi.

117
00:04:30,335 --> 00:04:33,325
Czyli W równa się F razy s.

118
00:04:33,919 --> 00:04:34,943
A jak myślisz

119
00:04:35,199 --> 00:04:37,503
w jakich jednostkach podajemy pracę?

120
00:04:39,039 --> 00:04:42,240
Wiemy, że siła F wyraża się w niutonach

121
00:04:42,341 --> 00:04:44,927
a droga, czyli s, w metrach.

122
00:04:45,183 --> 00:04:46,480
Ze wzoru widać

123
00:04:46,581 --> 00:04:49,379
że pracę wyrażamy w niutonach razy metr.

124
00:04:49,791 --> 00:04:51,660
Ale fizycy lubią skróty

125
00:04:51,761 --> 00:04:54,400
dlatego zamiast napisać niuton razy metr

126
00:04:54,501 --> 00:04:56,959
wymyślili, że taki zapis to dżul.

127
00:04:57,471 --> 00:04:59,160
Możemy więc stwierdzić

128
00:04:59,261 --> 00:05:01,920
że 1 dżul to praca wykonana przez siłę

129
00:05:02,079 --> 00:05:04,200
o wartości jednego niutona

130
00:05:04,301 --> 00:05:07,043
przy zmianie położenia ciała o 1 metr.

131
00:05:07,711 --> 00:05:10,146
Nazwa dżul pochodzi od nazwiska

132
00:05:10,146 --> 00:05:13,600
Jamesa Jula, wybitnego brytyjskiego fizyka

133
00:05:13,701 --> 00:05:15,520
który był również wynalazcą.

134
00:05:15,630 --> 00:05:17,840
Wśród jego pomysłów można wymienić

135
00:05:17,941 --> 00:05:20,419
na przykład urządzenie do spawania.

136
00:05:23,327 --> 00:05:25,280
Pora na krótkie zadanie dla Ciebie.

137
00:05:25,631 --> 00:05:27,320
Jest koniec roku szkolnego

138
00:05:27,421 --> 00:05:29,160
więc pakujesz swoje stare książki

139
00:05:29,261 --> 00:05:30,439
do dużego pudła.

140
00:05:30,751 --> 00:05:33,311
Pakować najłatwiej jest na środku pokoju

141
00:05:33,567 --> 00:05:36,127
ale pełne pudło chcesz ustawić w kącie.

142
00:05:36,639 --> 00:05:38,480
Oblicz, jaką pracę wykonasz

143
00:05:38,581 --> 00:05:40,480
przy przesuwaniu pudła z książkami

144
00:05:40,581 --> 00:05:42,471
na drodze 5,5 metra.

145
00:05:43,039 --> 00:05:45,320
Pchasz pudło ze stałą prędkością

146
00:05:45,320 --> 00:05:46,819
a podczas ruchu na skrzynię

147
00:05:46,819 --> 00:05:50,378
działa siła tarcia o wartości 45 niutonów.

148
00:05:50,719 --> 00:05:52,600
Rozwiąż to zadanie samodzielnie

149
00:05:52,701 --> 00:05:54,773
a później sprawdź czy Twój wynik

150
00:05:54,773 --> 00:05:56,369
zgadza się z moim.

151
00:05:59,423 --> 00:06:00,423
Zaczynamy.

152
00:06:00,703 --> 00:06:02,600
Wypiszmy dane i szukane.

153
00:06:03,040 --> 00:06:05,240
Z treści wiemy, że pudło przemieszcza się

154
00:06:05,240 --> 00:06:07,715
o s równe 5,5 metra

155
00:06:07,871 --> 00:06:10,520
i działa na nie siła oporów tarcia Ft

156
00:06:10,687 --> 00:06:12,720
równa 45 niutonom.

157
00:06:13,247 --> 00:06:15,295
Szukamy wartości pracy W.

158
00:06:16,063 --> 00:06:17,840
Przy rozwiązywaniu tego zadania

159
00:06:17,941 --> 00:06:19,491
pomocny będzie rysunek.

160
00:06:19,903 --> 00:06:21,600
Przesuwasz pudło w prawo

161
00:06:21,701 --> 00:06:23,400
więc i w prawo działa siła F

162
00:06:23,501 --> 00:06:25,240
odpowiedzialna za ruch pudełka.

163
00:06:25,791 --> 00:06:27,320
Siła tarcia Ft

164
00:06:27,421 --> 00:06:29,560
która przeciwstawia się Twoim wysiłkom

165
00:06:29,661 --> 00:06:30,720
działa w lewo.

166
00:06:31,167 --> 00:06:33,785
Przesuwasz karton na odległość s równą

167
00:06:33,785 --> 00:06:36,392
5,5 metra, więc ostatecznie znajdzie się

168
00:06:36,392 --> 00:06:37,823
on w tym miejscu.

169
00:06:38,591 --> 00:06:39,591
Świetnie.

170
00:06:40,127 --> 00:06:42,080
Zapiszmy wzór, dzięki któremu

171
00:06:42,080 --> 00:06:44,222
obliczymy szukaną wartość pracy

172
00:06:44,479 --> 00:06:47,043
W równa się F razy s.

173
00:06:47,295 --> 00:06:49,200
No dobrze, drogę s mamy

174
00:06:49,301 --> 00:06:51,179
ale ile wynosi siła F?

175
00:06:52,159 --> 00:06:54,354
Z treści zadania wiemy, że pudełko jest

176
00:06:54,354 --> 00:06:56,099
przesuwane ruchem jednostajnym.

177
00:06:56,511 --> 00:06:58,360
Aby zaś ruch był jednostajny

178
00:06:58,461 --> 00:06:59,683
działające na ciało

179
00:06:59,839 --> 00:07:02,320
w tym przypadku nasze pudełko z książkami

180
00:07:02,399 --> 00:07:03,399
siły

181
00:07:03,423 --> 00:07:04,680
muszą się równoważyć.

182
00:07:04,959 --> 00:07:07,200
Mówiliśmy o tym przy okazji wyjaśniania

183
00:07:07,301 --> 00:07:08,999
pierwszej zasady dynamiki.

184
00:07:09,567 --> 00:07:11,760
Oznacza to, że wartość siły F

185
00:07:11,861 --> 00:07:12,960
musi być taka sama

186
00:07:13,061 --> 00:07:15,499
jak wartość siły tarcia Ft.

187
00:07:15,967 --> 00:07:18,271
Teraz mamy już wszystkie potrzebne dane.

188
00:07:18,527 --> 00:07:20,480
Podstawmy je więc do wzoru.

189
00:07:21,087 --> 00:07:24,120
Mamy W równa się Ft razy s.

190
00:07:24,415 --> 00:07:29,400
Czyli W równa się 45 niutonów razy 5,5 metra.

191
00:07:29,790 --> 00:07:34,080
45 razy 5,5 to 247,5

192
00:07:34,143 --> 00:07:36,400
a niuton razy metr to dżul.

193
00:07:36,703 --> 00:07:38,654
Więc wartość pracy wykonanej przy

194
00:07:38,654 --> 00:07:40,960
przesunięciu pudła książek w kąt pokoju

195
00:07:40,960 --> 00:07:44,480
wynosi 247,5 dżula.

196
00:07:48,479 --> 00:07:49,800
Ciężką skrzynię

197
00:07:49,901 --> 00:07:52,200
przesuwano na odległość trzech metrów

198
00:07:52,301 --> 00:07:53,699
ze stałą prędkością.

199
00:07:53,855 --> 00:07:55,720
Jak duża była siła tarcia

200
00:07:55,821 --> 00:07:57,640
między podłogą, a skrzynią

201
00:07:57,741 --> 00:08:00,590
jeśli wykonano pracę 63 dżuli?

202
00:08:00,680 --> 00:08:02,560
Zrób to zadanie samodzielnie

203
00:08:02,661 --> 00:08:03,661
a potem sprawdź

204
00:08:03,839 --> 00:08:05,675
czy masz tak samo jak ja.

205
00:08:08,703 --> 00:08:10,679
Skoro skrzynię przesuwano ze stałą

206
00:08:10,679 --> 00:08:13,640
prędkością to siła wykonująca pracę

207
00:08:13,741 --> 00:08:16,739
musi być równa co do wartości sile tarcia

208
00:08:16,895 --> 00:08:18,943
czyli 21 niutonom.

209
00:08:19,199 --> 00:08:21,320
Jeśli Twoja odpowiedź jest taka sama

210
00:08:21,421 --> 00:08:24,280
gratuluję, dobrze rozwiązałeś zadanie.

211
00:08:28,415 --> 00:08:31,520
Praca to iloczyn siły i przesunięcia ciała

212
00:08:31,621 --> 00:08:33,160
a wyrażamy ją w dżulach.

213
00:08:33,535 --> 00:08:35,480
Warto zapamiętać, że w fizyce

214
00:08:35,581 --> 00:08:37,295
gdy działaniu siły nie towarzyszy

215
00:08:37,295 --> 00:08:39,544
zmiana położenia ciała albo kiedy

216
00:08:39,544 --> 00:08:42,120
siła działa pod kątem 90 stopni

217
00:08:42,221 --> 00:08:43,875
do kierunku ruchu ciała

218
00:08:44,031 --> 00:08:45,920
praca zawsze jest równa zeru.

219
00:08:48,639 --> 00:08:50,253
Obejrzyj pozostałe filmy

220
00:08:50,253 --> 00:08:51,800
z energii mechanicznej

221
00:08:51,901 --> 00:08:53,440
a po więcej materiałów

222
00:08:53,541 --> 00:08:56,319
zajrzyj na naszą stronę pistacja.tv.