Механическая работа (А)
|
Физическая величина, характеризующая результат действия силы и численно равная скалярному произведению вектора силы и вектора перемещения, совершенного под действием этой силы называется работой.
|
|
A=Fscosα
| A=Fscosα
|
Работа не совершается, если:
1.Сила действует, а тело не перемещается.
Например: мы действуем с силой на шкаф, но не можем сдвинуть.
|
|
2.Тело перемещается, а сила равна нулю или все силы скомпенсированы.
Например: при движении по инерции работа не совершается.
|
|
3. Угол между векторами силы и перемещения (мгновенной скорости) равен 900(cosα=0).
Например: центростремительная сила работу не совершает.
|
|
Если векторы силы и перемещения сонаправлены (α=00, cos00=1), то A=Fs
|
|
Если векторы силы и перемещения направлены противоположно
(α=1800, cos1800 = -1), то A= -Fs(например, работа силы сопротивления, трения).
|
|
Если угол между векторами силы и перемещения 00 < α < 900, то работа положительна.
|
|
Если угол между векторами силы и перемещения 900 < α < 1800, то работа отрицательна.
|
|
Если на тело действует несколько сил, то полная работа (работа всех сил) равна работе результирующей силы.
|
|
Если сила меняется с расстоянием (координатой), то необходимо разбить все движение на такие малые участки, на которых силу можно считать неизменной, сосчитать работы на каждом элементарном участке пути, и сложить все элементарные работы.
|
|
Графическое представление работы.
|
|
Рассмотрим движение тела под действием постоянной силы вдоль прямой Ох. График зависимости силы от координаты изображен на рисунке.
Площадь заштрихованного прямоугольника на рисунке численно равна работе силы F при перемещении из точки х1 в точку х2.
|
|
Если тело движется не по прямой, то можно разбить все движение на бесконечно малые участки, которые можно считать прямолинейными, и просуммировать работы. Таким образом:
работа численно равна площади фигуры под графиком зависимости силы от координаты F(x).
|
|
Единицы работы.
|
|
В международной системе единиц (СИ):
[А] = Дж = Н • м
Механическая работа равна одному джоулю, если под действием силы в 1 Н оно перемещается на 1 м в направлении действия этой силы.
| 1Дж = 1Н • 1м
|
Мощность
|
Мощность - физическая величина, характеризующая скорость совершения работы и численно равная отношению работы к интервалу времени, за который эта работа совершена.
Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.
|
|
|
|
Единицы мощности
В международной системе единиц (СИ):
Мощность равна одному ватту, если за 1 с совершается работа 1 Дж.
|
1 л.с. (лошадиная сила) ≈ 735 Вт
|