Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гомонова А.И. -> "Подготовка к вступительным экзаменам в МГУ. Физика " -> 15

Подготовка к вступительным экзаменам в МГУ. Физика - Гомонова А.И.

Гомонова А.И., Драбович К.Н., Макаров В.А., Никитин С.Ю., Полякова М.С. Подготовка к вступительным экзаменам в МГУ. Физика — МГУ, 2001. — 307 c.
Скачать (прямая ссылка): podgotovkakvstupitelexzamenam2001.pdf
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 98 >> Следующая

Механическая работа. Мощность. Работой силы
F на перемещении Аг материальной точки называется скалярная величина
A-FArcosa, (1.3.10)
Рис. 1.3.2 гДе a - угол между направлениями силы и перемещения (рис.
1.3.2). В зависимости от взаимной ориентации векторов F и Аг работа может
быть величиной положительной, отрицательной или равной нулю. Если на
материальную точку действует система сил, то работа всех этих сил на
перемещении точки Аг равна
N
A = ^iFjArcosa, = F^Arcosa , (1.3.11)
ы
где а, - угол между силой Ft и перемещением Аг точки, Fz -модуль
равнодействующей всех сил, действующих на материальную точку, a - угол
между векторами Fz и Аг . При поступа-
'V
тельном движении твердого тела работа' силы (или равнодействующей
нескольких сил) вычисляется по формуле (1.3.10), где под Air понимается
перемещение любой точки тела, например, центра масс.
Мощностью называется отношение работы А к величине интервала времени At ,
за который эта работа совершена:
" А
N = - . (1.3.12)
At
F
ДГ
Определения, понятия и законы
47
Если сила F действует на точку, движущуюся со скоростью V , то мощность
этой силы равна
где а - угол между направлениями силы и скорости.
Единицы измерения работы и мощности. Единица работы в СИ называется
джоулем (Дж). Джоуль равен работе, совершаемой силой 1 Н при перемещении
точки ее приложения на 1 м в направлении действия силы: 1 Дж = 1 Н м.
Единица мощности в СИ называется ваттом (Вт). Ватт равен мощности, при
которой за время 1 с совершается работа 1 Дж: 1 Вт = 1 Дж/с.
Энергия. Энергией называется скалярная физическая величина, являющаяся
общей количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи.
Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить
из одной формы в другую. Понятие энергии связывает воедино все явления
природы.
Для характеристики различных форм движения материи вводятся
соответствующие виды энергии, например, механическая энергия, внутренняя
энергия, энергия электромагнитных взаимодействий и
Механическая энергия Е характеризует движение и взаимодействие тел и
является функцией их скоростей и взаимного расположения. Она равна сумме
кинетической и потенциальной энергий.
Кинетическая энергия материальной точки или тела является мерой их
механического движения, зависящей от скоростей их движения в данной
инерциальной системе отсчета. Кинетической энергией материальной точки
называется скалярная величина
N = FVcosa ,
(1.3.13)
ДР-
(1.3.14)
При поступательном движении твердого тела его кинетическая энергия также
определяется по формуле (1.3.10), где под т понимается масса тела, а под
V- скорость любой из его точек (например,
48
Законы сохранения в механике
центра масс).
Для системы материальных точек
Е дй+?Ьа+.,.+?!"Й.. (ил6)
к 2 2 2
Связь между приращением кинетической энергии тела и работой приложенных к
телу сил. Из второго закона Ньютона следует закон изменения кинетической
энергии материальной точки
а-3.16,
согласно которому изменение кинетической энергии точки на каком-либо
отрезке траектории равно работе приложенных к точке сил на этом же
отрезке. Это утверждение справедливо также для твердого тела,
совершающего поступательное движение. Движущееся тело обладает
кинетической энергией, которая равна работе, которую нужно совершить,
чтобы увеличить скорость тела от нуля до текущего значения.
Кинетическая энергия тела увеличивается, если работа приложенных к нему
сил положительна, и уменьшается, если эта работа отрицательна.
Потенциальная энергия - это энергия взаимодействия тел, определяемая их
взаимным расположением. Потенциальная энергия может быть введена для
таких сил взаимодействия, которые зависят только от расстояний между
телами системы (но не от их скоростей). Эти силы в механике выделяют в
особый класс и называют потенциальными или консервативными.
Потенциальными являются силы тяготения, силы упругости, кулоновские и
архимедовы силы. Работа потенциальной силы не зависит от формы траектории
тела и определяется только его начальным и конечным положением. Это
эквивалентно утверждению, что работа потенциальной силы по любому
замкнутому пути равна нулю.
Хотя потенциальная энергия - это энергия взаимодействия по
Определения, понятия и законы
49
крайней мере двух тел, часто бывает удобно при ее вычислении принять одно
из взаимодействующих тел за неподвижное. В этом случае можно говорить о
потенциальной энергии второго тела, находящегося под действием силы со
стороны первого, и рассматривать эту силу как внешнюю. Так поступают,
например, определяя потенциальную энергию тела в поле притяжения Земли
(см. ниже).
Таким образом, потенциальной энергией ЕП тела в точке М называют работу,
которую нужно совершить против потенциальной силы, чтобы переместить тело
из точки, где потенциальная энергия равна нулю, в точку М. Иными словами,
потенциальная энергия тела - это взятая с обратным знаком работа
потенциальной силы по перемещению тела из данной точки в точку, где
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 98 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed