Основы классической механики. Часть II. Динамика материальной точки и системы материальных точек. Грибков С.П - 32 стр.

UptoLike

Рубрика: 

32
бом её существования), всякое тело обладает некоторым запасом энергии,
являющейся мерой этого движения. Таким образом, энергияэто единая
количественная мера движения во всех формах его проявления и только
условно для количественной оценки качественно различных форм движе-
ния вводится понятие механической, тепловой, электромагнитной и других
видов энергии.
Изменение механического движения тела
вызывается силами, дей-
ствующими на него со стороны других тел. Поэтому для количественной
оценки обмена энергией между взаимодействующими телами вводится
понятие работы силы.
8.1. Работа силы
Изменение состояния движения тела, а следовательно изменение
его энергии вызывается силами, действующими на тело. Под действием
внешних сил перемещаются тела или части тела друг относительно дру-
га при деформации тела. Поэтому необходимо ввести характеристику
действия силы, вызывающего это перемещение.
Процесс изменения энергии тела под действием силы называется
процессом совершения работы
, а происходящее при этом приращение
энергии тела называется работой, совершаемой действующей на тело
силой. Таким образом, работа является мерой передачи энергии от одно-
го тела к другому. Опыт показывает, что сила, приложенная к телу, со-
вершает работу в том случае, если перемещается точка приложения си-
лы. Поэтому работой постоянной силы
(
)
F const=
G
при прямолинейном
поступательном движении называют величину
(
)
A
тем большую, чем
больше проекция силы
F
G
на направление движения, и, чем больше пе-
ремещение точки приложения силы:
A
Fx
τ
=
⋅Δ , (8.1)
где
x
r
Δ
перемещение точки
приложения силы F
G
(рис. 8.1), при-
чём
FF
τ
τ
=
G
= cosF
α
G
, где
α
угол между направлением
перемещения и вектором силы
F
G
.
Рис. 8.1 Тогда соотношение (8.1) преобразу-
ется к виду:
(
)
cos ,
A
FxFr Fr
τ
α
=⋅Δ=Δ = Δ
G
G
G
G
. (8.2)
Если рассматривать достаточно малые перемещения dr
G
при криво-
линейном движении материальной точки, то в пределах этого малого пе-
ремещения движение можно рассматривать как прямолинейное (рис. 8.2), а
бом её существования), всякое тело обладает некоторым запасом энергии,
являющейся мерой этого движения. Таким образом, энергия – это единая
количественная мера движения во всех формах его проявления и только
условно для количественной оценки качественно различных форм движе-
ния вводится понятие механической, тепловой, электромагнитной и других
видов энергии.
      Изменение механического движения тела вызывается силами, дей-
ствующими на него со стороны других тел. Поэтому для количественной
оценки обмена энергией между взаимодействующими телами вводится
понятие работы силы.

                             8.1. Работа силы

      Изменение состояния движения тела, а следовательно изменение
его энергии вызывается силами, действующими на тело. Под действием
внешних сил перемещаются тела или части тела друг относительно дру-
га при деформации тела. Поэтому необходимо ввести характеристику
действия силы, вызывающего это перемещение.
      Процесс изменения энергии тела под действием силы называется
процессом совершения работы, а происходящее при этом приращение
энергии тела называется работой, совершаемой действующей на тело
силой. Таким образом, работа является мерой передачи энергии от одно-
го тела к другому. Опыт показывает, что сила, приложенная к телу, со-
вершает работу в том случае, если перемещается точка приложения си-
                                        �
                                          (           )
лы. Поэтому работой постоянной силы F = const при прямолинейном
поступательном движении называют величину ( A ) тем большую, чем
                      �
больше проекция силы F на направление движения, и, чем больше пе-
ремещение точки приложения силы:
                                              A = Fτ ⋅ Δx ,    (8.1)
                                            �
                                 где Δx = Δr – перемещение точки
                                                       �
                                 приложения силы F (рис. 8.1), при-
                                           �     �
                                 чём Fτ = Fτ = F ⋅ cos α , где α –
                                       угол        между      направлением
                                                                         �
                                       перемещения и вектором силы F .
              Рис. 8.1                 Тогда соотношение (8.1) преобразу-
                                      ется к виду:
                                    �    �           � �
                                                  (       )
                      A = Fτ ⋅ Δx = F ⋅ Δr ⋅ cos α = F , Δr .         (8.2)
                                                               �
     Если рассматривать достаточно малые перемещения dr при криво-
линейном движении материальной точки, то в пределах этого малого пе-
ремещения движение можно рассматривать как прямолинейное (рис. 8.2), а
                                    32