Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 31 стр.

UptoLike

Рубрика: 

30
Если тело (материальная точка) движется вдоль некоторой траектории
между точками 1 и 2 под действием силы
F
, то на длине элементарного
перемещения
rd
лементарное перемещение и элементарный пройденный путь
совпадают) совершается элементарная работа dA:
dA =
cos)( FdrrdF
θ =
,drF
r
(1.29)
где θ угол между
F
и
rd
,
cos FF
r
-
проекция силы
F
на направление вектора
rd
.
dA максимально, если θ=0
)( rdF
и dA=0,
если θ=π/2
, т.е. сила,
перпендикулярная перемещению, работы не
совершает. Когда θ<π/2, то dA>0, и говорят, что
сила совершает работу. Если же θ>π/2, то dA<0,
и тело производит работу против внешних сил.
Работа переменной силы на всем пути
между точками 1 и 2 (рис. 1.17) равна сумме элементарных работ:
22
11
r
A ( F dr ) F dr

. (1.30)
Если
F
при движении не изменяется, то в (1.30) его можно вынести за
знак интеграла:
22
12
11
cos cos
r
A F dr F dr FS


.
Все силы, с которыми мы встречаемся в механике, могут быть разделены
на две группы: консервативные и диссипативные.
Если работа силы не зависит от формы пути, а определяется только начальным
и конечным положением тела, то такие силы называются консервативными.
Результатом действия консервативных сил может быть изменение механического
состояния системы, т.е. относительных положений и скоростей еѐ частей. Примерами
консервативных сил в механике могут служить сила тяготения и сила упругости.
Если же работа, совершаемая силой, зависит от траектории, по которой
происходит перемещение тела из одной точки в другую, то такие силы
называют диссипативными. В результате действия диссипативных
(неконсервативных) сил, кроме механических изменений, в системе происходят
и немеханические изменения, в частности нагревание частей системы.
Примером диссипативных сил является сила трения.
Кинетическая энергия
Кинетическая энергия тела часть полной механической энергии тела.
Она является мерой его механического движения и определяется работой,
которую необходимо совершить, чтобы вызвать данное движение тела.
Рис.1.17
F
rd
1
2
     Если тело (материальная точка) движется       вдоль некоторой траектории
между точками 1 и 2 под действием силы F , то на длине элементарного
              
перемещения dr (элементарное перемещение и элементарный пройденный путь
совпадают) совершается элементарная работа dA:
                                          
                              dA = ( F  dr )  Fdr cos θ = Fr  dr ,            (1.29)
                           2                                                
                             где θ – угол между F и dr , Fr  F  cos -
     F                                                                           
                             проекция силы F на направление вектора dr .
                                                                         
                                  dA  максимально,      если  θ=0    ( F dr ) и dA=0,
        dr                                                   
                              если        θ=π/2        ( F  dr ) ,      т.е.     сила,
                              перпендикулярная перемещению, работы не
                              совершает. Когда θ<π/2, то dA>0, и говорят, что
    1                         сила совершает работу. Если же θ>π/2, то dA<0,
                              и тело производит работу против внешних сил.
            Рис.1.17
                                     Работа переменной силы на всем пути
между точками 1 и 2 (рис. 1.17) равна сумме элементарных работ:
                                    2             2

                               A   ( F  dr )   Fr dr .                  (1.30)
                                    1             1
           
      Если F при движении не изменяется, то в (1.30) его можно вынести за
знак интеграла:
                              2                   2

                          A   Fr dr  F cos   dr  FS12 cos  .
                              1                   1

      Все силы, с которыми мы встречаемся в механике, могут быть разделены
на две группы: консервативные и диссипативные.
      Если работа силы не зависит от формы пути, а определяется только начальным
и конечным положением тела, то такие силы называются консервативными.
Результатом действия консервативных сил может быть изменение механического
состояния системы, т.е. относительных положений и скоростей еѐ частей. Примерами
консервативных сил в механике могут служить сила тяготения и сила упругости.
      Если же работа, совершаемая силой, зависит от траектории, по которой
происходит перемещение тела из одной точки в другую, то такие силы
называют диссипативными. В результате действия диссипативных
(неконсервативных) сил, кроме механических изменений, в системе происходят
и немеханические изменения, в частности нагревание частей системы.
Примером диссипативных сил является сила трения.

                              Кинетическая энергия

     Кинетическая энергия тела – часть полной механической энергии тела.
Она является мерой его механического движения и определяется работой,
которую необходимо совершить, чтобы вызвать данное движение тела.

30