Embedded Files
Механічна робота. Потужність
Механічна робота. Потужність
Основним завданням механіки є визначення механічного стану тіла (координат і швидкості руху) в будь-який момент часу. Механічний стан тіла не змінюється сам по собі – необхідна взаємодія, тобто наявність сили. Коли тіло переміщується (змінює свій механічний стан) під дією сили, то кажуть, що ця сила виконує механічну роботу.
Механічна робота (робота сили) A — це фізична величина, яка характеризує зміну механічного стану тіла й дорівнює добутку модуля сили, модуля переміщення і косинуса кута між вектором сили та вектором переміщення.
Одиниця роботи в СІ – джоуль. 1 Дж дорівнює механічній роботі, яку виконує сила 1 Н,переміщуючи тіло на 1 му напрямку дії цієї сили.
Робота сили, що діє на тіло, є величиною скалярною, але вона може бути додатною, від’ємною або дорівнювати нулю – залежно від того, куди напрямлена сила відносно напрямку руху тіла.
Швидкість виконання роботи характеризується такою величиною, як потужність.
Потужність – скалярна фізична величина, яка характеризує швидкість перетворення енергії з одного виду в інший (іншими словами швидкість виконання роботи). Дорівнює роботі, виконаній за одини-цю часу.
Одиницею потужності є ват.
ККД визначається відношенням корисної роботи до затраченої (або відношенням відповідних потужностей).
У СІ визначається в частках одиниці, а поза СІ – у відсотках. Коефіцієнт корисної дії завжди менший від одиниці.
Механічна енергія. Закон збереження енергії
Механічна енергія. Закон збереження енергії
Енергію, зумовлену взаємодією тіл або частин одного тіла, називають потенціальною енергією.
Потенціальна енергія піднятого над поверхнею Землі тіла.
Потенціальна енергія пружно деформованого тіла.
Теорема про потенціальну енергію: робота всіх консервативних сил, які діють на тіло, дорівнює зміні потенціальної енергії тіла, взятій із протилежним знаком.
Стан із меншою потенціальною енергією є енергетично вигідним; будьяка замкнена система прагне перейти в такий стан, у якому її потенціальна енергія є мінімальною, – у цьому полягає принцип мінімуму потенціальної енергії.
Енергію, яка зумовлена рухом тіла, називають кінетичною енергією.
Теорема про кінетичну енергію: робота рівнодійної всіх сил, які діють на тіло, дорівнює зміні кінетичної енергії тіла.
Суму кінетичної та потенціальної енергій тіла називають повною механічною енергією тіла.
Кінетична і потенціальна енергії тіл можуть змінюватися з часом, але в замкненій системі їх сума залишається сталою.
Енергія нікуди не зникає й нізвідки не з’являється: вона лише перетворюється з одного виду на інший, передається від одного тіла до іншого.
Закон збереження і перетворення повної механічної енергії формулюють так: повна механічна енергія замкненої системи тіл, які взаємодіють силами тяжіння або (та) пружності, залишається незмінною за будь-яких взаємодій тіл між собою.
Закон збереження і перетворення енергії дає змогу розкрити фізичний зміст поняття роботи. Робота сил тяжіння або сил пружності, з одного боку, дорівнює збільшенню кінетичної енергії, а з другого – зменшенню потенціальної енергії тіл. Таким чином, робота дорівнює зміні енергії.
- Яку роботу називають механічною? Яка формула виражає її зміст? У яких випадках про силу можна сказати, що вона виконує роботу?
- Коли сила виконує додатну роботу, а коли – від’ємну? За якої умови сила, прикладена до рухомого тіла, не виконує роботу?
- Що називається потужністю? Як її обчислити?
- Що показує коефіцієнт корисної дії?
- Як зміниться кінетична енергія тіла, якщо сила, прикладена до тіла, виконує: додатну роботу; від’ємну роботу?
- Чому дорівнює потенціальна енергія тіла, що перебуває на деякій висоті над Землею? Як змінюється потенціальна енергія тіла під час його руху вгору?
- Що спільного у виразах для роботи сили пружності та роботи сили тяжіння?
- Що спільного в потенціальних енергіях тіла, на яке діє сила тяжіння, і тіла, на яке діє сила пружності?
- Що таке повна механічна енергія? Сформулюйте й запишіть закон збереження повної механічної енергії.
- У яких системах виконується закон збереження повної механічної енергії в загальному вигляді?
Page updated
Google Sites
Report abuse