Механічна робота. Потужність.

18.1 Механічна робота виконується тільки тоді, коли на тіло діє сила, і тіло під дією сили рухається. Наприклад, з погляду фізики не виконує роботу спортсмен, що нерухомо тримає штангу.

Робота — це фізична величина, яка дорівнює добутку сили і шляху, пройденого тілом. Робота позначається літерою А і в Системі Інтернаціональній вимірюється у джоулях. 1 джоуль — це робота сили в 1 ньютон при переміщенні точки її прикладання на 1 метр. Робота тим більша, чим більше діє сила та чим довший шлях долає тіло під дією цієї сили.

18.2 Потужність (N, P, W) — робота, що виконана за одиницю часу, або енергія, передана за одиницю часу:

,

де N — потужність, А — виконана робота, t — проміжок часу, за який ця робота виконана.

В СІ потужність вимірюється у Ватах. Іншою одиницею вимірювання, яка ще й досі широко використовується, є кінська сила (1 к.с. = 735, 5 Вт).

Потужність є важливою характеристикою двигунів. Якщо на рухоме тіло діє сила, то ця сила здійснює роботу. Потужність в цьому випадку рівна скалярному добутку вектора сили на вектор швидкості, з якою рухається тіло:

,

де F — сила, v — швидкість, — кут між вектором швидкості і сили.

Окремий випадок потужності при обертальному русі:

,

де M — момент, — кутова швидкість, — число пі, n — частота обертання (число обертів за хвилину, об/хв).