Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Механическая работа, это скалярная величина, являющаяся мерой результата действия силы, приводящего к перемещению тела или его деформации.





Из школьного курса физики работа по перемещению тела определяется соотношением:

А=F· S cosa. При этом предполагается, что величина силы F и угла a остаются неизменными на всем пути S. Если угол a=0, то геометрическая интерпретация работы – это площадь под графиком зависимости силы F от расстояния S.

F
S
ΔS
Если по-прежнему угол a=0, но сила является переменной величиной, то суть геометрической интерпретации работы не меняется. Тогда путь S можно разбить на малые участки DS и считать, что на каждом из этих участков величина силы остается неизменной.

Работа на всем пути S определяется суммой этих элементарных работ и, переходя от суммирования к интегрированию, получим:

В общем случае, когда направления силы и элементарного перемещения не совпадают: - где Fr – проекция силы на направление элементарного перемещения

Выражения для работы некоторых сил

 

Работа, совершаемая против сил упругости: -

 

Работа силы кулоновского взаимодействия при движении точечного заряда в поле другого заряда

Работа в поле силы тяжести: A=mgh

ЛЕКЦИЯ№5

В качестве модели, поясняющей понятие о кинетической и потенциальной энергии,

рассматривается брусок на наклонной плоскости в отсутствии сил трения.

I
II
h
В положении I брусок находится в состоянии покоя.

При самопроизвольном переходе из состояния I в состояние II

брусок приобретает скорость V, согласно соотношению: V2=2gh

В этом случае работа, совершаемой силой тяжести бруска,

равна mgh→mV2/2

Выражение носит название кинетической энергии Wk. Кинетическая энергия – это вид энергии, характеризующий движение тел.

Работа и кинетическая энергия

Работа, совершаемая внешними силами, равна приращению кинетической энергии.



При переходе из положения I в положение II брусок поднимает груз на высоту h. Таким

I
II
образом в состоянии I брусок обладает способностью совер-

шатьработу т.е. обладает потенциальной энергией Wp.

В данном случае работа силы тяжести равна убыли

потенциальной энергии

Работа и потенциальная энергия

=-

Связь силы с потенциальной энергией

Откуда

Консервативные и неконсервативные силы

Консервативной называется сила, работа которой не зависит от формы пути, а определяется только начальной и конечной точками движения.

Примеры: сила тяжести, сила упругости, сила электорстатического взаимодействия.

Если работа, совершаемая при перемещении тела из одного положения в другое, зависит от формы пути, то это работа неконсервативной силы.

Пример: работа силы трения.

Z
Земля
Потенциальная энергия консервативных сил.

Потенциальная энергия силы тяжести:

 

Потенциальная энергия силы упругости:

 

Потенциальная энергия силы кулоновского

взаимодействия точечных зарядов:

Закон сохранения полной механической энергии

В системе тел, где действуют только консервативные силы, полная механическая энергия остается постоянной.

Лекция №6

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Динамика вращательного движения материальной точки

Пример с равномерным движением одной и двух М.Т. по окружности показывает, что динамические характеристики поступательного движения непригодны для описания вращательного движения М.Т.

Момент импульса материальной точки относительно точки

Моментом импульса материальной точки m относительно некоторой точки О называется векторное произведение радиус-вектора r, проведенного из точки О к материальной точке и вектора импульса М.Т. = m : .

 

m
Согласно правилу векторного перемножения двух векторов, результирующий вектор направлен по нормали к плоскости, в которой лежат эти вектора и по величине равен площади параллелограмма, составленного из этих двух векторов.

Момент cилы материальной точки относительно точки

 

Момент силы материальной точки относительно точки определяется аналогичным

образом:

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.