Работа силы и кинетическая энергия. - Лекция, раздел Механика, ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
Работа, Совершаемая В Стационарном Поле При Перемещении Тела ...
Работа, совершаемая в стационарном поле при перемещении тела из некоторой точки М1 в точку М2 равна
,
и в общем случае зависит от формы и длины пути от М1до М2.
Выразим работу А12 через разность кинетических энергий тела в точках М1и М2. Выберем какое-либо элементарное перемещение dr на криволинейном пути от точки М1 до точки M2. Спроектируем теперь силу и ускорение во втором законе Ньютона F = та на направление dr. Принимая во внимание, что величина тангенциального ускорения
;
где a — угол между векторами F и dr , получим:
После умножения левой части этого уравнения на dS, a правой на udt = dS формула для элементарной работы примет вид
dA = FdScosa = mudu
Пусть в начальной точке пути скорость тела равна u1, а в конечной точке пути его скорость стала равной u2. Тогда после интегрирования получим
(1.50)
Отсюда вытекает формула, определяющая кинетическую энергию тела
, (1.51)
где С — произвольная постоянная.
В классической физике обычно эту постоянную считают равной нулю.
Легко видеть, что (1.65) можно переписать в следующем виде:
A12 = WK2 – WК1;
Если на тело действует сила трения, то некоторая часть механической энергии, которой обладало тело, перейдет в молекулярно тепловое движение и изменение кинетической энергии будет меньше работы совершенной силой.
Работа, которую совершает движущееся тело при торможении до полной остановки, не зависит от траектории движения, и от того, каким образом производится торможение. Она равна кинетической энергии тела.
Кинетическая энергия системы тел равна сумме кинетических энергий тел, составляющих систему.
В разных инерциальных системах отсчета, движущихся друг относительно друга, скорость тела, а, следовательно, и его кинетическая энергия будут неодинаковы. Т.о. кинетическая энергия зависит от системы отсчета.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Работа силы и кинетическая энергия.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНЮ ЗАДАЧ
1. Бердинская Н.В., Нижникова В.О., Ясько С.С. Кинематика и динамика вращательного движения. Методические указания по решению задач. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004.
2. Данилов
Предмет, задачи и методы физики
Мир есть закономерное движение материи, совершающееся в пространстве и времени. Каждая наука занимается изучением определенных форм движения материи.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
Механика– часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение.
Механическое движение
Скорость.
Скорость- является векторной величиной, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени.
Средняя скоростьэто скорость те
Ускорение
Ускорение- это физическая величина, характеризующая быстроту изменения вектора скорости.
Средним ускорением
Угловая скорость и угловое ускорение.
Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движений.
Поступательное движение– это движение, при котором любая прямая, жестк
Основы динамики.
Сила – это векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел.
Взаимодейс
Законы Ньютона.
Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны дру
Силы трения
Силы трения возникают при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга.
Трение, возникающее при относительном перемещении двух соприкасающихся тел, называется в
Сухое трение
Различают три вида сухого трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения.
Трение покоя.
Силы упругости
При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества.
Закон сохранения импульса
Совокупность взаимодействующих между собой тел образует механическую систему.
Если движение таково, что размеры и формы отдельных тел, образующих систему, не играют роли, то
Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
Системы отсчета, движущиеся ускоренно относительно одной из инерциальных систем отсчета, называются неинерциальными.
Рассмотрим две системы отсчета, движущиеся друг относительно дру
Работа и энергия
Энергия- универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. В механике различают два вида энергии : энергию определяемую скоростями тел - кинетическую энергиюи энергию, кото
Потенциальная энергия
Потенциальная энергия- механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.
Если работа, совершаемая действующими сил
Работа внешних сил при вращении твердого тела.
Рассмотрим теперь вращение тела с энергетической точки зрения. Допустим, что в некоторой точке тела приложена сила (в плоскости, перпендикулярной оси вращения), направление которой совпадает с век
Давление в жидкости и газе.
Молекулы газа, совершая беспорядочное, хаотическое движение, не связаны или слабо связаны силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стремятся
Метод Стокса.
Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.
Сила тяжести
Р =
Метод Пуазейля.
Этот метод основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре. Рассмотрим капилляр радиусо
Постулаты специальной теории относительности.
Классическая механика Ньютона, как теория движения, долгое время находилась в полном согласии с опытом, пока не были проведены эксперименты по определению скорости света. Применение
Релятивистская кинематика
1. Из преобразований Лоренца видно, что относительные скорости имеют верхнюю границу u< с, при u> с
Новости и инфо для студентов