Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Работа силы Примеры вычисления работы. Мощность. Кинетическая; энергия.
Мощность. Мощностью называется величина, определяющая работу, совершаемую силой в единицу времени. Если работа совершается равномерно, то мощность , где t - время, в течение которого произведена работа A. В общем случае . Следовательно, мощность равна произведению касательной составляющей силы на скорость движения. Примеры вычисления работы. 1) Работа силы тяжести.. Пусть точка М, на которую действует сила тяжести , перемещается из положения М0 (x0, у0, z0) в положение M1 (х1, у1, z1). Выберем оси координат так, чтобы ось Oz была направлена вертикально вверх (рис.19). Рис.19 Тогда Р x=0, Р y=0, P z= - Р. Подставляя эти значения и учитывая переменную интегрирования z: . Если точка M 0 выше М 1, то , где h -величина вертикального перемещения точки; Если же точка M 0 ниже точки M 1то . Окончательно получаем: . Следовательно, работа силы тяжести равна взятому со знаком плюс или минус произведению модуля силы на вертикальное перемещение точки ее приложения. Работа положительна, если начальная точка выше конечной, и отрицательна, если начальная точка ниже конечной. Из полученного результата следует, что работа силы тяжести не зависит от вида той траектории, по которой перемещается точка ее приложения. Силы, обладающие таким свойством, называются потенциальными. 2) Работа силы упругости. 3) Работа силы трения. Рассмотрим точку, движущуюся по какой-нибудь шероховатой поверхности (рис. 21) или кривой. Действующая на точку сила трения равна по модулю fN, где f -коэффициент трения, а -нормальная реакция поверхности. Направлена сила трения противоположно перемещению точки. Следовательно, Fтр=-fN и по формуле . Если величина силы трения постоянна, то , где s -длина дуги кривой М 0 М 1 по которой перемещается точка. Таким образом, работа силы трения при скольжении всегда отрицательна. Величина этой работы зависит от длины дуги М 0 М 1. Следовательно, сила трения является силой непотенциальной. 4) Работа силы, приложенной к телу, вращающемуся вокруг неподвижной оси. Кинетической энергией материальной точки называется скалярная величина, которая равняется половине произведения массы точки на квадрат ее скорости. · характеризует и поступательное и вращательное движения; · не зависит от направления движения точек системы и не характеризует изменение этих направлений; · характеризует действие и внутренних и внешних сил. Кинетическая энергия системы равняется сумме кинетических энергий тел системы. Кинетическая энергия зависит от вида движения тел системы.
Кинетическая энергия твердого тела в различных случаях его движения. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки. Теорема об изменении кинетической энергии механической системы.
Силовое поле и силовая функция. Критерии потенциальности силового поля. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия силы упругости. Закон сохранения.полной механической энергии материальной точки.
|