1.3. Законы сохранения импульса и энергии

(продолжение)

Механическая работа

А = F s cos(a) ,

где F (Н) – модуль силы, s (м) – модуль перемещения, а – угол между направлением силы и перемещением.

Единица измерения работы – джоуль. 1 Дж= 1 Н м.

Условия совершения механической работы (отличной от нуля):

•  На тело действует сила.

•  Под действием этой силы тело перемещается.

•  угол не равен 90°

Геометрический смысл механической работы. Работа численно равна площади фигуры под графиком в осях (F, х). Задачи с таким графиком на ЕГЭ встречаются редко.

Работа силы тяжести:

Работа силы тяжести

Работа силы упругости:
Работа силы упругости

 


Механическая энергия. Ее виды

Если тело может совершить механическую работу, то оно обладает механической энергией Е (Дж). Либо, если внешняя сила совершает работу, воздействуя на тело, его энергия изменяется.

Сучествует два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная.

Кинетическая энергия – энергия движущихся тел:

Кинетическая энергия

где v (м/с) – модуль скорости, m – масса тела.

 

Потенциальная энергия – энергия взаимодействующих тел

Примеры потенциальной энергии в механике.

Тело поднято над землей: Е = mgh

где h – высота, определяемая от нулевого уровня (или от нижней точки траектории). Форма траектории не важна, имеет значения только начальна и конечная высота.

Упруго деформированное тело. Деформация, определяемая от положения недеформированного тела (пружины, шнура и т.п.).

 

Мощность

Мощность – физическая величина, показывающая, какую работу совершает тело за единицу времени (обычно за секунду). Или какую энергию вырабатывает тело за единицу времени.

Обозначение: N (в механике) или Р (в других разделах)

Коэффициент полезного действия (КПД) равен отношению полезной работы к затраченной на ее производство энергии. Выражается в процентах.

Работа и изменение кинетической энергии (теорема о кинетической энергии). Вывод формулы из определения механической работы.

 

Далее: Закон сохранения энергии