Кинетическая энергия. Работа и мощность.

Лекция 3 б

•В основе явлений природы лежит движение материи.

•Существует много форм движения материи.

•Для описания механической формы движения материи вводится понятие механического импульса.

•Для описания тепловой формы движения вводится понятие температуры.

•Все такие величины отражают качественные особенности различных форм движения материи.

•Однако опыт обнаруживает взаимную

превращаемость различных форм движения

•Следовательно, различные формы движения материи имеют нечто общее и могут, кроме специфических величин, характеризоваться величиной, которая относится ко всем формам движения материи и отражает их взаимную превращаемость.

•Такой физической величиной является энергия.

•Энергия есть общая мера различных форм движения материи.

•Функция состояния системы, определяемая только скоростью ее движения, называется

кинетической энергией

•Кинетическая энергия системы есть функция состояния движения этой системы.

•K – аддитивная величина:

•K – относительная величина, её значение зависит от выбора системы координат (так же как и ’ – относительная величина).

•Энергия измеряется в СИ в единицах произведения силы на расстояние, т.е. в ньютонах на метр.

•1 Н·м = 1 Дж.

Кроме того, в качестве единицы измерения энергии используется внесистемная единица – электрон-вольт (эВ). 1 эВ = 1,6·1019 Дж.

Связь кинетической энергии с импульсом p.

•При решении задач полезна формула, связывающая кинетическую энергию с импульсом p.

•Получим её:

•отсюда

Связь кинетической энергии с работой.

•Изменение 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 постоянная сила действует на тело, то оно будет двигаться в направлении силы. Тогда элементарная работа по перемещению тела из точки 1 в точку 2, будет равна произведению силы F на перемещение dr:

•отсюда

Графическое представление работы