реферат по физеке на тему работа

Механическая работа и мощность



Энерго характеристики движения вводятся на базе понятия механической работы либо работы силы.

Если действующая на тело сила  вызывает его перемещение s, то деяние этой силы характеризуется величиной, называемоймеханической работой (либо, сокращенно, просто работой).

Механическая работа А - скалярная величина, одинаковая творению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении деяния этой силы.



Если направления перемещения тела и приложенный силы не совпадают, то работу можно вычислить как произведение модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла меж векторами силы и перемещения 



Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительной (0   lt; 90), так и отрицательной (90 lt;   180). При  = 90 работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).

Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении деяния силы.

Если проекция силы на направление перемещения не остается постоянной, работу следует вычислять для малых перемещений si и суммировать результаты:



Это сумма в пределе (si  0) перебегает в интеграл.

Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x)

Графическое определение работы. Ai = Fsisi

Образцом силы, модуль которой зависит от координаты, может служить сила упругости пружины, подчиняющаяся закону Гука. Для того, чтобы растянуть пружину, к ней необходимо приложить наружную силу модуль которой пропорционален удлинению пружины



Растянутая пружина. Направление наружней силы совпадает с направлением перемещения 



   k  твердость пружины. 

 

Зависимость модуля наружной силы от координаты x изображается на графике прямой чертой

Зависимость модуля наружней силы от координаты при растяжении пружины

По площади треугольника можно определить работу, абсолютную наружней силой, приложенной к правому свободному концу пружины:

 

Этой же формулой выражается работа, абсолютная наружней силой при сжатии пружины. В обоих случаях работа упругой силы  одинакова по модулю работе внешней силы и обратна ей по знаку.

Если к телу приложено несколько сил, то общая работа всех сил равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами. При поступательном движении тела, когда точки прибавленья всех сил совершают однообразное перемещение, общая работа всех сил равна работе равнодействующей приложенных сил.

Мощность

Работа силы, совершаемая в единицу медли, именуется мощностью. Мощность N это физическая величина, одинаковая отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:


В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершаю