Механическая работа, мощность, энергия

 

№ Вопрос Формула Размерность Пояснения, определения
1 Механическая работа :     [1Дж]=[1Н×1м]= =[1Н×м].
 
 

Механической работой А постоянной силы называется скалярная физическая величина, являющаяся мерой действия силы и равная скалярному произведению вектора силы и вектора перемещения

– составляющая силы в направлении перемещения,

- проекция вектора силы на направление перемещения.

- элементарная работа, т.е работа, которую совершает данная сила при бесконечно малом перемещении, совершаемом за бесконечно малый промежуток времени, что позволяет считать силу практически неизменной.

Работой переменной силы при конечном перемещении является сумма бесконечного числа элементарных работ.
2 Потенциальные (консервативные) силы Силы, работа которых зависит только от начального и конечного положения движущейся материальной точки (или тела) и не зависит от формы траектории, называются потенциальными (консервативными) силами. Работа потенциальной силы при замкнутой траектории всегда равнанулю.
3 Непотенциальные (неконсервативные) силы Непотенциальными (неконсервативными) называются силы, работа которых зависит от формы траектории.
4 Средняя мощность [ ] = =[ ] Средней мощностью в интервале времени от до называется скалярная физическая величина, характеризующая быстроту выполнения работы и равная отношению работы А, совершаемой за этот промежуток времени, к его продолжительности
5 Мощность (мгновенная мощность) Мощностью (мгновенной мощностью) называется скалярная физическая величина, характеризующая быстроту выполнения работы и равная отношению элементарной работы к малому промежутку времени , в течение которого эта работа совершена или скалярному произведению мгновенных значений векторов силы и скорости .
6 Коэффициент полезного действия (КПД)h Коэффициент полезного действия (КПД)h - специальная величина, введённая для характеристики эффективности использования работы механизма (машины). Ап, - полезные работа и мощность, Аз, - затраченная (или совершённая) работа и мощность.
7 Механическая энергия Полная механическая энергия     Е=Ек+Еп     [1Дж]=[1Н×1м]= =[1Н×м]. Механическая энергия характеризует способность тела совершать механическую работу, характеризует движение и взаимодействие тел. Механическая энергия – скалярная физическая величина, определяемая состоянием системы тел – взаимным расположением тел и их скоростями. Полной механической энергией Е называется сумма кинетической Ек и потенциальной Еп энергий.
8 Теорема об изменении кинетической энергии А= Ек= Работа, совершаемая равнодействующей внешних сил , действующих на материальную точку, равна изменению кинетической энергии данной материальной точки.
9 Кинетическая энергия Ек Ек= Ек= Ек= Кинетической энергией Ек называют энергию, которой обладает тело вследствие своего движения и которая является мерой механического движения тела, зависящей от скорости его движения в данной системе отсчёта. Кинетическая энергия системы тел равна сумме кинетических энергии всех материальных точек (тел), из которых состоит система.
10 Потенциальная энергия Еп=   Еп= Еп= Потенциальная энергия – это скалярная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел системы (или частей тела), зависящая от взаимного расположения тел системы (или частей одного и того же тела) и от их положения во внешнем потенциальном силовом поле. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия двух тел массами и , находящихся на расстоянии друг от друга. Потенциальной энергией взаимодействия тела и Земли называют физическую величину, равную произведению массы тела на ускорение свободного падения и высоты тела над поверхностью Земли. Потенциальной энергией упруго деформированного тела называется физическая величина, равная половине произведения коэффициента упругости тела на квадрат величины его абсолютной деформации x.
11 Консервативные системы: системы тел, внутри которых действуют только консервативные силы.
12 Закон сохранения полной механической энергии: Ек2+ Еп2 = Ек1+ Еп1=const   Полная механическая энергия замкнутой консервативной системы остаётся постоянной при любых движениях тел системы.
13 Связь силы и потенциальной энергии W - единичные векторы, определяющие взаимное расположение координатных осей ОХ,OY,OZ соответственно; , , - проекции вектора силы на координатные оси ОХ, OY,OZ соответственно, - связь силы и потенциальной энергии в случае центрально симметричных потенциальных полей.
           

 

 

Механика твёрдого тела.