Woo! Tube

29 Декабрь 2009

11. Работа силы и мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.

написано в рубрике: Новости — Метки: , — admin @ 0:17

14.Работа силы. Мощность

Работа. По определению работой постоянной силы F, совершаемой при перемещении тела на величину s, называется величина

(14.1)

где a – угол между векторами F s . Если воспользоваться понятием скалярного произведения двух векторов, то выражение для работы можно записать в виде:

Работа измеряется в джоулях (Дж): [A] = Дж = Н·м.

Следует обратить внимание на то, что механическая работа совершается только тогда, когда тело движется (просто прикладывая силу к тяжелому телу и пытаясь сдвинуть его с места, вы не совершаете механической работы, хотя и тратите мускульную энергию). Во-вторых, величина работы зависит от угла между векторами F s .

Если на тело действуют несколько сил, то полная работа, совершенная этими силами, равна сумме работ, совершенных каждой силой в отдельности. Это следует из принципа суперпозиции сил.

Мощность . Пусть сила F , действуя в течение промежутка времени D t , совершает работу D A . Средняя мощность N определяется как отношение величины работы к промежутку времени, за который она была совершена:

(14.2)

Мощность измеряется в ваттах (Вт): [ N] = Вт = Дж/с

Кинетич и потенц энергия.

Если под действ постоян силы `F тело массы m переме-щ на DХ, то сила соверш раб и энергия движ  тела возраст на велич проделан раб. Если тело перемещ по гориз прямой,  то

DА = F Dx.

Рис

Использ 2-й з-н Ньют и выраж для перемещ при равноускор движ, получим    DА = mW Dx = mW( V0t + Wt2/2 ).       (5)

DА = mW [V0(V – V0)/W + (V – V0)2/2W2 ] = mV2(t)/2 – mV02/2  (6)

Велич Ек = mV2/2 -  наз.кинетич энергией.

Раб, соверш телом, равна изменен его кинетич энергии.

DА = Ек1 – Ек0.

Если в кон рассматр перемещ тело останавл (V(t) = 0), то совершенная мах раб равна кинетич энергии тела в нач перемещ. Зн, раб силы трен явл мерой изменен кинетич энергии.

Потенц энерг Еп – определ взаимн положен тел или частиц, находящ под воздейств сил взаимодейств. Потенц эн – это запас раб, кот могут соверш действ на тело силы взаимодейств  при перемещ этого тела из данного полож в конеч полож из кот дальнейш его перемещ под действ тех же сил уже невозможно. Потенц энерг тела, заним к-л полож в пр-ве, обычно наход путем вычисл указ раб действ на него сил. Только при этом необход предварит установ то конеч сост тела, в кот его потенц эн приним равной нулю.

В кач-ве прим определ: 1) потенц эн упругодеформир тела. Она равна мах раб А, соверш силами упруг.Еп = А.

Сила упруг равна   F = ESDl ¤ l.

При перемещ Dl действ сред сила упруг   <F> = ( 0 + F )/2 = F/2.

Тогда                  A = <F>Dl = F Dl ¤2 = ES(Dl)2/2l0,

След-ноЕп = к(Dl)2/2,                          (7)

где       к = ES/l – коэф пропорц.

При всех др видах деформ потенц энерг тоже пропорц квадрату деформ (смещ).

Работает на WordPress