Дайте определение механической работы, механической энергии, кинетической и потенциальной энергии. Дайте характеристику закона сохранения механической энергии.
Если действующая на тело сила F вызывает его перемещение s, то действие этой силы характеризуется величиной, называемой механической работой (или, сокращенно, просто работой).
Механической работой А называют скалярную величину, равную произведению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении действия этой силы, т. е.
А=Fs.
В случае, описываемом данной формулой, направление перемещения тела совпадает с направлением силы. Однако чаще встречаются случаи, когда сила и перемещение составляют между собой угол, не равный нулю или α.
А=Fsсоsα.
Таким образом, в общем случае механическая работа равна произведению модуля силы и модуля перемещения на косинус угла между направлениями силы и перемещения.
Работа силы, направленной вдоль перемещения тела, положительна, а силы, направленной против перемещения тела, - отрицательна.
В СИ за единицу работы принята работа силы 1 Н при перемещении точки ее приложения на 1 м. Эта единица имеет наименование джоуль (Дж):
1 Дж = 1Н·1м.
Мощность-это величина, характеризующая быстроту совершения работы. Мощностью N называют величину, равную отношению работы А к промежутку времени t, в течение которого эта работа была совершена:
N=A/t
Из формулы следует, что в СИ единицей мощности является 1 Дж/с (джоуль в секунду). Эту единицу иначе называют ватт (Вт), 1 Вт= 1 Дж/с.
Мгновенная мощность вычисляется по формуле:
|
|
|
N=Fvcosα.
При постоянной мощности двигателя скорость движения обратно пропорциональна силе тяги и наоборот. На этом основан принцип действия коробки скоростей (коробки перемены передач) различных транспортных средств.
Механическая энергия. Ее виды.
Если тело может совершить механическую работу, то оно обладает механической энергией Е (Дж). Либо, если внешняя сила совершает работу, воздействуя на тело, его энергия изменяется.
Существует два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная.
Кинетическая энергия – энергия движущихся тел:
где v (м/с) – модуль скорости, m – масса тела.
Потенциальная энергия – энергия взаимодействующих тел.
Примеры потенциальной энергии в механике.
Тело поднято над землей: Ер = mgh
где h – высота, определяемая от нулевого уровня (или от нижней точки траектории). Форма траектории не важна, имеет значения только начальная и конечная высота.
Потенциальная энергия упругих тел: 
, где k – жёсткость пружины; х – её деформация.
Энергия может передаваться от одних тел к другим, а также превращаться из одного вида в другой.
- полная механическая энергия.
Закон сохранения энергии: в замкнутой системе тел полная энергия не изменяется при любых взаимодействиях внутри этой системы тел.
|
|
|
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1660; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!