Работа, мощность, энергия

Энергия–это универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. С различными формами движения материи связывают различные формы энергии: механическую, тепловую, электромагнитную, ядерную. Изменение механического движения тела вызывается силами, действующими на него со стороны других тел. Работа силы–это количественная характеристика процесса обмена энергией между взаимодействующими телами.Припрямолинейном движении тела под действием постоянной силы F, которая составляет некоторый угол а с направлением перемещения, работа этой силы равна:

A = Fs = Fscosa. В общем случае сила может изменяться как по модулю, так и по направлению, поэтому этой формулой пользоваться нельзя. Однако на элементарном (бесконечно малом) перемещении dr можно ввести скалярную величину – элементарную работу dA силы F. Тогда работа силы на участке траектории от точки 1 до точки 2 равна алгебраической сумме элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках пути. Если зависимость F_s от sпредставлена графически, то работа A опре­деляется площадью заштрихованной фигуры.

Консервативной (потенциальной) называют силу, работа которой определяется только начальным и конечным положениями тела и не зави­сит от формы пути. Консервативными силами являются силы тяготения, упругости. Все центральные силы консервативны. Примером неконсервативных сил являются силы трения. Чтобы охарактеризовать скорость совершения работы, вводят понятие мощности. Мощность N равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется точка приложения этой силы. Единица работы–джоуль (Дж) – работа совершаемая силой 1Н на пути 1м: 1Дж=1Нм. Единица мощности–ватт (Вт): 1Вт – мощность, при которой за время 1с совершается работа 1Дж 1Вт=1Дж/с.

Вопросы для самоконтроля:

1) Перечислите основные законы динамики.

2) Что такое диссипативные системы?

3) Дайте определение понятиям работа, мощность, энергия.

4) В чем измеряется работа, мощность, энергия?

Список литературы

Основная

1.Едунов, В.В.Механика: учебное пособие для студентов ВУЗов / В.В. Едунов, А.В. Едунов – М. Издательский центр «Академия», 2010 г. – 352 с.

Дополнительная

1. Грабовский, Р.И. Курс физики. 6-е изд. / Р. И. Грабовский. – СПБ. : Издательство «Лань», 2002. – 608 с

Лекция 3