МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА И ЭНЕРГИЯ

МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА Работа - физическая величина, характеризующая процесс превращения одной формы движения в другую. Работа на малом пути:

Если сила постоянна: Работа на конечном пути:

Графическое представление работы 12s s SFAconstF.1

Мощность Средняя мощность: Мгновенная мощность:

КОНСЕРВАТИВНЫЕ И НЕКОНСЕРВАТИВНЫЕ СИЛЫ 1. КОНСЕРВАТИВНЫЕ СИЛЫ (на примере силы тяжести)

2. НЕКОНСЕРВАТИВНЫЕ СИЛЫ (на примере силы тяги)

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ Энергия - мера различных форм движения материи и типов взаимодействия материальных объектов, являющаяся однозначной, непрерывной, конечной, дифференцируемой функцией состояния объекта (измеряется в Джоулях). Функция состояния - это физическая характеристика объекта, изменение которой при переходе объекта из одного состояния в другое не зависит от траектории перехода, а определяется параметрами начального и конечного состояний. Полная механическая энергия объекта является функцией его координат и скорости:

РАБОТА И КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ПРИ ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ Найдем работу силы, под действием которой тело массой m изменило свою скорость от до за время t.

энергияаякинетическ 2 m E 2 к

РАБОТА И КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ Представим твердое тело, имеющее ось вращения Z, как систему материальных точек. Для i-й точки (элемента): Для тела:

Определим работу внешних сил при вращении твердого тела относительно неподвижной оси z. На элементарную массу m i действует внутренняя сила и внешняя сила. Равнодействующая этих сил лежит в плоскости, перпендикулярной оси вращения.

Если, то: Полная кинетическая энергия:

СВОЙСТВА КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 1. Это однозначная, конечная, непрерывная, дифференцируемая функция механического состояния объекта. 2. Она не может быть отрицательной. 3. Кинетическая энергия системы равна сумме кинетических энергий отдельных тел.

РАБОТА И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Аналогично для силы упругости:

СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ 1. Это однозначная, конечная, непрерывная, дифференцируемая функция механического состояния объекта. 2. Она может быть как положительной, так и отрицательной. 3. Потенциальная энергия характеризует оба взаимодействующих тела. 4. Числовое значение потенциальной энергии определяется с точностью до произвольной постоянной, зависящей от выбора нулевого уровня.

СВЯЗЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ С КОНСЕРВАТИВНОЙ СИЛОЙ )1(drFcosdrFrdFdA r

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ПОЛНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Рассмотрим механическую систему, тела которой взаимодействуют как между собой, так и с внешними телами.

Если А нк = 0, то Е = const

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ УДАР ДВУХ ТЕЛ 1. Абсолютно неупругий удар.

2. Абсолютно упругий удар.