Основы классической механики. Часть II. Динамика материальной точки и системы материальных точек. Грибков С.П - 34 стр.

UptoLike

Рубрика: 

34
Работа силой не совершается, если: 1) угол
α
между направлением
силы и перемещения равен 90
о
или 2) 0dr
=
.
Если
о
90
α
< , то есть сила F
τ
G
совпадает с направлением скорости
υ
G
,
то работа силы считается положительной (рис. 8.3а), при этом тело приоб-
ретает механическую энергию.
Рис. 8.3
Если
α
> 90˚ (рис. 8.3б), то работа считается отрицательной, при
этом тело отдаёт энергию, совершая работу против внешних сил.
Если на тело одновременно действует несколько сил, например, F
G
12
FF=+
GG
, то работа, совершаемая этими силами, описывается выражением:
(
)
(
)
(
)
12 12
,,,
A
Fdr Fdr F dr A A∂= = + = +
GGG
GGG
, то есть равна сумме работ, со-
вершаемых каждой силой отдельно.
8.3. Мощность
Часто для оценки работы, произведённой данной силой F
G
, необхо-
димо знать не только величину работы, но и время, за которое совершена
эта работа. Поэтому для характеристики скорости совершения работы си-
лой F
G
, используется физическая величина, называемая мощностью N .
Мощностью N силы F
G
называют величину, равную работе, совершённой
этой силой в
единицу времени:
A
N
t
=
. (8.7)
Размерность мощности
1
[][][] ( )NAt
Д
ж с Вт Ватт
=⋅ = = .
Поскольку
(
)
,cosAFdr Fdr
α
∂= =
GG
GG
, работу можно описать выра-
жением:
()
cos ,
dr
AF F
dt
α
υ
∂= =
GG
G
, где
dr
dt
υ
=
G
G
скорость движения мате-
риальной точки.
Если Nconst
, то используется понятие средней мощности:
A
N
t
=
Δ
, где
21
tt tΔ=
время совершения работы
A
.
      Работа силой не совершается, если: 1) угол α между направлением
силы и перемещения равен 90 о или� 2) dr = 0 .                        �
      Если α < 90 , то есть сила Fτ совпадает с направлением скорости υ ,
                 о


то работа силы считается положительной (рис. 8.3а), при этом тело приоб-
ретает механическую энергию.




                                   Рис. 8.3
      Если α > 90� (рис. 8.3б), то работа считается отрицательной, при
этом тело отдаёт энергию, совершая работу против внешних сил.            �
   � �Если    на тело одновременно  действует   несколько сил, например, F =
= F1 + F2 , то работа, совершаемая этими силами, описывается выражением:
       � �        � �      � �
     (     ) (       ) (      )
∂A = F , dr = F1 , dr + F2 , dr = ∂A1 + ∂A2 , то есть равна сумме работ, со-
вершаемых каждой силой отдельно.
                                  8.3. Мощность
                                                                    �
      Часто для оценки работы, произведённой данной силой F , необхо-
димо знать не только величину работы, но и время, за которое совершена
эта работа.
      �     Поэтому для характеристики скорости совершения работы си-
лой F , используется �физическая величина, называемая мощностью N .
Мощностью N силы F называют величину, равную работе, совершённой
этой силой в единицу времени:
                                        ∂A
                                   N=        .                            (8.7)
                                        ∂t
      Размерность мощности [ N ] = [ A] ⋅ [t ]−1 = Дж с = Вт ( Ватт) .
                         � �      � �
                       (     )
      Поскольку ∂A = F , dr = F ⋅ dr cos α , работу можно описать выра-
               � dr            � �                 �
                                             � dr
жением: ∂A = F ⋅
                 dt
                              (      )
                     ⋅ cos α = F ,υ , где υ =
                                                  dt
                                                     – скорость движения мате-

риальной точки.
      Если N ≠ const , то используется понятие средней мощности:
        A
 N = , где Δt = t2 − t1 — время совершения работы A .
       Δt
                                         34