Урок 7. Динамика. Работа, мощность, КПД
Работа А – скалярная физическая величина, измеряемая произведением модуля силы, действующей на тело, на модуль его перемещения под действием этой силы и на косинус угла между векторами силы и перемещения: Здесь: модуль перемещения тела, под действием силы , работа, которую совершила сила На графиках в осях F-S (рис.1) работа силы численно равна площади фигуры, ограниченной графиком, осью перемещения и прямыми, параллельными оси силы. Если на тело действует несколько сил, то в формуле работы F – это не равнодействующая ma всех этих сил, а именно та сила, которая и совершает работу. Если локомотив тянет вагоны, то этой силой является сила тяги локомотива, если на канате поднимают тело, то этой силой является сила натяжения каната. Это может быть и сила тяжести и сила трения, если в условии задачи речь идет о работе именно этих сил. Пример 1. Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние Расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на . Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила F? Ускорение свободного падения примите равным , коэффициент трения
Решение: Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Следовательно, сила F при подъеме тела вверх по наклонной плоскости совершила работу. Ответ: Если в условии задачи идет речь о коэффициенте полезного действия (КПД) какого либо механизма, надо подумать какая работа, совершаемая им полезная, а какая затраченная. Коэффициентом полезного действия механизма (КПД) η называют отношение полезной работы, совершенной механизмом, ко всей затраченной при этом работе. Полезная работа – это та, которую нужно сделать, а затраченная – та, что приходится делать на самом деле. Пример 2. Пусть тело массой m требуется поднять на высоту h, перемещая его при этом по наклонной плоскости длиной l под действием силы тяги Fтяги . В этом случае полезная работа равна произведению силы тяжести на высоту подъема:
А затраченная работа будет равна произведению силы тяги на длину наклонной плоскости:
Значит, КПД наклонной плоскости равен: Замечание: КПД любого механизма не может быть больше 100 % - зоолотое правило механики. Мощность N (Вт.) – это количественная мера быстроты совершения работы. Мощность равна отношению работы ко времени за которое она совершена: Мощность – скалярная величина. Если тело движется равномерно, то получаем:
Где – скорость равномерного движения. -
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1001)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |