ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Энергия, механическая работа, мощностьИзменение механического движения тела вызывается силами, действующими на него со стороны других тел. Чтобы количественно характеризовать процесс обмена энергией между взаимодействующими телами, в механике вводится понятие работы силы. Если тело движется прямолинейно и на него действует постоянная сила , которая составляет некоторый угол с направлением перемещения, то работа этой силы равна произведению проекции силы на направление перемещения (), умноженной на перемещение точки приложения силы: . (3.1) В общем случае сила может изменяться как по модулю, так и по направлению. Если, однако, рассмотреть элементарное перемещение , то силу можно считать постоянной, а движение материальной точки ее приложения – прямолинейным. Элементарной работой силы на перемещении называется скалярная величина , где – угол между векторами и ; – элементарный путь; – проекция вектора на вектор (рис. 3.1). Работа силы на участке траектории от точки 1 до точки 2 равна алгебраической сумме элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках пути. Эта сумма приводится к интегралу A = . (3.2) Для вычисления этого интеграла надо знать зависимость силы от пути s вдоль траектории 1-2. Пусть эта зависимость представлена графически (рис. 3.2), тогда искомая работа А определяется на графике площадью закрашенной фигуры. Если, например, тело движется прямолинейно, сила F = const и = const, то получим А = , где s – пройденный телом путь (см. также формулу (3.1)). Из формулы (3.1) следует, что при α < π/2 работа силы положительна, в этом случае составляющая s совпадает по направлению с вектором скорости движения (см. рис. 3.1). Если , то работа силы отрицательна. При (сила направлена перпендикулярно перемещению) работа силы равна нулю. Единица работы в системе СИ – джоуль (Дж): 1 Дж - работа, совершаемая силой в 1 Н на пути в 1 м (1 Дж = 1 Н·м). Чтобы охарактеризовать скорость совершения работы, вводят понятие мощности: N = (3.4) За время Δ t сила совершает работу , а мощность N, развиваемая этой силой, в данный момент времени равна N = , (3.5) т.е. равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется точка приложения этой силы; N – величина скалярная. Единица мощности в системе СИ – ватт (Вт): 1 Вт – мощность, при которой за время 1 с совершается работа в 1 Дж (1 Вт = 1 Дж/с).
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|