| Меню сайта |
| |
 |
|
Механическая работа и мощность
Энергетические характеристики движения вводятся на основе понятия механической работы или работы силы.
Работой A, совершаемой постоянной силой  называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы  и перемещения  (рис. 1.18.1):
Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительна (0° ≤ α < 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).
Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении действия силы.
1 |
Рисунок 1.18.1.
Работа силы  :  | Если проекция  силы  на направление перемещения  не остается постоянной, работу следует вычислять для малых перемещений  и суммировать результаты:
Это сумма в пределе (Δsi → 0) переходит в интеграл.
Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x) (рис. 1.18.2).
2 |
| Рисунок 1.18.2.
Графическое определение работы. ΔAi = FsiΔsi. | Примером силы, модуль которой зависит от координаты, может служить упругая сила пружины, подчиняющаяся закону Гука. Для того, чтобы растянуть пружину, к ней нужно приложить внешнюю силу  модуль которой пропорционален удлинению пружины (рис. 1.18.3).
3 |
Рисунок 1.18.3.
Растянутая пружина. Направление внешней силы  совпадает с направлением перемещения  .  k – жесткость пружины.  | Зависимость модуля внешней силы от координаты x изображается на графике прямой линией (рис. 1.18.4).
4 |
| Рисунок 1.18.4.
Зависимость модуля внешней силы от координаты при растяжении пружины. | По площади треугольника на рис. 1.18.4 можно определить работу, совершенную внешней силой, приложенной к правому свободному концу пружины:
Этой же формулой выражается работа, совершенная внешней силой при сжатии пружины. В обоих случаях работа упругой силы  равна по модулю работе внешней силы  и противоположна ей по знаку.
Если к телу приложено несколько сил, то общая работа всех сил равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами, и равна работе равнодействующей приложенных сил.
Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:
В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время 1 с.
| |
| Форма входа |
|
|
| Поиск |
|
|
|
| Доступ закрыт |
|
|
|
| Друзья сайта |
|
|
|
| Статистика |
|
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
|
