- •4.Поступательное движение твердого тела.
- •5.Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.
- •6.Плоское движение твердого тела.
- •7.Преобразование скорости и ускорения при переходе к другой системе отсчета.
- •8.Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона.
- •9.Принцип относительности Галилея.
- •10. Второй закон Ньютона.
- •11.Третий закон Ньютона.
- •13.Эквивалентности принцип
- •16. Теорема о движении центра масс
- •17. Движение тела переменной массы.
- •18. Механическая работа и мощность
- •19 Работа гравитационных сил
- •20 Работа силы тяжести
- •21 Консервативные силы, поле центральных сил
- •22Потенциальная энергия частицы
- •23 Кинетическая энергия частицы
- •[Править]Физический смысл
- •24 Полная энергия системы
- •25 Потенциальная энергия системы
- •26 Закон сохранения механической энергии
- •27 Гидродинамическая модель. Линии тока, трубки тока Линии тока,
- •28. Уравнение неразрывности струи
- •29. Уравнение Бернулли
- •30. Вязкость жидкости
- •31. Формула Стокса
- •35. Момент импульса частицы. Момент силы.
- •36. Уравнение моментов для одной частицы.
- •37. Закон сохранение момента импульса частицы.
- •46. Теорема Штейнера
- •47.Кинетическая энергия твердого тела при вращении
- •48.Кинематика гармонических колебании.
- •49. Динамика гармонических колебании.
- •50. Математический маятник.
- •51. Энергия гармонического осциллятора.
- •52. Сложение гармонических колебании.
- •53.Затухающие колебания. Характеристики колебании
- •54.Вынужденные колебания. Резонанс
18. 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): A = Fs cos α.
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.
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).
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).
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).
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.
19 Работа гравитационных сил
Силы тяготения (гравитационные силы) - это силы притяжения, которые подчиняются закону всемирного тяготения. Который звучит как: две материальные точки притягиваются друг к другу с силой,прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.Таким образом Fт =G m1m2/ , где G – гравитационна постоянная = 6,67 Н /
Работа по сближению двух астрономических объектов:
.
Гравитационная сила образует силовое поле. Гравитационное поле называется неоднородным и центральным.