Capitolul 3 lucrul mecanic și energia

§11. Energie, lucru mecanic, putere

Energie - o măsură universală a diferitelor forme de mișcare TION și interacțiune. Diferitele forme de mișcare leagă diverse forme de energie: mecanică, termică, solenoid-ing, nucleare, etc. În unele fenomene contează mișcare nu se schimbă forma (de exemplu, corpul cald se încălzește la rece-ing), în altele - devine cote diferite. -lea (de exemplu, datorită mișcării de blană frecare nical este convertită în căldură microfonie). Cu toate acestea, este esențial ca, în toate cazurile, energia dată în sus (într-o formă sau alta), un corp la altul corp, egală cu energia primită de acesta din urmă organism.

Schimbarea mișcarea mecanică a corpului cauzată de forțele care acționează pe ea de celelalte organisme. că

caracterizează cantitativ schimbul de energie între organismele care interacționează-conductive în mecanică este introdusă în forță de muncă nyatie.

Când corpul se mișcă rectiliniu și are o forță constantă F. care face un unghi a cu deplasarea la bord, activitatea acestei forțe este egală cu produsul dintre proiecția Fs forță pe direcția de deplasare (Fs = Fcos), înmulțită cu deplasarea punctului de aplicare a forței:

În general, forța poate schimba Xia ca mod, și direcția, astfel încât formula (11.1) pentru a utiliza non-lzya. În cazul în care, cu toate acestea, să ia în considerare elementele de deplasare Tarn dr, atunci forța F poate fi considerată constantă, iar mișcarea punctul său

Aplicații - drepte. forță de funcționare Elemente-tară F pentru a muta dr numit scalar

și unde - unghiul dintre vectorii F și dr; DS = | dr | - calea elementară; Fs - proiecția pro-vector al F pe dr vector (Figura 13.).

Forța de muncă în zona traiectoriei de la punctul 1 la punctul 2 este egală cu suma algebrică a lucrărilor pe secțiuni elementare infinitezimale individuale ale drumului. Această sumă-ma este integrala

Pentru a calcula această integrantă este necesar să se cunoască dependența Fs forței de cale s-a lungul căii 1 -2. Lăsați această dependență este prezentată grafic (fig. 14), atunci munca necesară A se determină pe o suprafață grafic-ke hașurată din figură. De exemplu, în cazul în care corpul se mișcă într-o linie dreaptă, forța F = const și  = const, obținem

în cazul în care s - distanța parcursă corp (a se vedea, de asemenea, formula (11.1).).

Din formula (11.1), care la </2 работа силы положительна, в этом случае составляющая Fs совпадает

direcție ca mișcare vectorul viteză zheniya v (vezi. fig. 13). Dacă >  / 2, forța de muncă este negativ. Când  =  / 2 (forță direcționată perpendicular re-deplasări) forță de operare este egală cu zero.

O unitate de lucru - jouli (J): 1 J - lucrările efectuate de forța 1 N pe o cale de 1 m (1 J = 1 N • m).

Pentru caracterizarea ratei de muncă co-consummate, a introdus conceptul de cardinalitate-Ness:

În timpul dt forța F funcționează F dr. și puterea dezvoltată de această forță la un moment dat

.. R e este produsul intern al vectorului torusului forță asupra vitezei la care punctul de mișcare al aplicării forței; N - cantitatea scalară.

putere unitate - wați (W): W 1 - putere la care în timpul funcționării se efectuează cu 1 până la 1 J (1 watt = 1 joule / sec).