Механика. Першенков П.П - 26 стр.

UptoLike

Рубрика: 

26
Положительную силу F (α > 90°) называют движущей, а отрица-
тельную (α > 90°) –
силой сопротивления.
4.2 Консервативные силы
Силы, действующие на тело, могут быть
консервативными и неконсервативными. Сила на-
зывается
консервативной или потенциальной,
если работа, совершаемая этой силой при пере-
мещении материальной точки из одного положе-
ния в другое,
не зависит от вида траектории
(формы пути) (рис. 4.4):
А
1В2
= А
1С2
= А
12
.
В случае, если тело движется в обратном направлении А
12
= – А
21
,
т.е. изменение направления движения по траектории на противоположное
вызывает изменение знака работы. Следовательно, при движении матери-
альной точки по замкнутой траектории работа консервативной силы равна
нулю (например, поднятие и опускание груза):
12 21
0.
lBC
L
Fdl A A⋅= + =
(4.3)
Консервативными силами являются силы гравитационного взаимо-
действия, силы упругости, электростатические силы. Силы, не удовлетво-
ряющие условию (4.3), называются
неконсервативными. К неконсерва-
тивным силам относят силы трения и сопротивления. Поле, в котором
действуют консервативные силы, называется потенциальным.
4.3 Мощность
Мощность Nэто физическая величина, численно равная работе,
совершаемой за единицу времени:
A
N
t
Δ
=
Δ
[Дж/с] = [Вт],
где Nсредняя мощность.
Если тело движется с постоянной скоростью под действием силы F,
то можно записать:
S
S
AF S
NFV
tt
Δ⋅Δ
== =
ΔΔ
. (4.4)
В случае
переменной мощности, когда за малые промежутки вре-
мени совершается неодинаковая работа, вводится понятие мгновенной
мощности
:
0
lim
t
AdA
N
tdt
Δ→
Δ
==
Δ
.
Рис. 4.4
     Положительную силу F (α > 90°) называют движущей, а отрица-
тельную (α > 90°) – силой сопротивления.

     4.2 Консервативные силы
                            Силы, действующие на тело, могут быть
                       консервативными и неконсервативными. Сила на-
                       зывается консервативной или потенциальной,
                       если работа, совершаемая этой силой при пере-
                       мещении материальной точки из одного положе-
                       ния в другое, не зависит от вида траектории
       Рис. 4.4
                       (формы пути) (рис. 4.4):
                                А1В2 = А1С2 = А12.
       В случае, если тело движется в обратном направлении А12= – А21,
т.е. изменение направления движения по траектории на противоположное
вызывает изменение знака работы. Следовательно, при движении матери-
альной точки по замкнутой траектории работа консервативной силы равна
нулю (например, поднятие и опускание груза):

                        ∫ F ⋅ dl = A
                        L
                            l          1B 2   + A2C1 = 0.        (4.3)

     Консервативными силами являются силы гравитационного взаимо-
действия, силы упругости, электростатические силы. Силы, не удовлетво-
ряющие условию (4.3), называются неконсервативными. К неконсерва-
тивным силам относят силы трения и сопротивления. Поле, в котором
действуют консервативные силы, называется потенциальным.

     4.3 Мощность
     Мощность N – это физическая величина, численно равная работе,
совершаемой за единицу времени:
                                 ΔA
                         N=         [Дж/с] = [Вт],
                                 Δt
где N – средняя мощность.
      Если тело движется с постоянной скоростью под действием силы F,
то можно записать:
                                ΔA FS ⋅ ΔS
                        N=         =       = FSV .               (4.4)
                                Δt   Δt
     В случае переменной мощности, когда за малые промежутки вре-
мени совершается неодинаковая работа, вводится понятие мгновенной
                    ΔA dA
мощности: N = lim      =    .
              Δt →0 Δt   dt
                                       26