Порядок решения задач с использованием принципа Даламбера
1. Составить расчетную схему. 2. Выбрать систему координат. 3. Выяснить направление и величину ускорения. 4. Условно приложить силу инерции. 5. Составить систему уравнений равновесия. 6. Определить неизвестные величины.
Занятие 15. (2 часа) Работа и мощность. Работа Для характеристики действия силы на некотором перемещении точки ее приложения вводят понятие «работа силы». Работа служит мерой действия силы, работа — скалярная величина. А) Работа постоянной силы на прямолинейном пути Работа силы в общем случае численно равна произведению модуля силы на длину пройденного пути и на косинус угла между направлением силы и направлением перемещения (рис. 15.1):
Рис.15.1. Работа постоянной силы на прямолинейном пути
Единицы измерения работы: 1 Дж (джоуль)= 1 Н∙м; 1 кДж (килоджоуль) = 103 Дж.
Рассмотрим частные случаи. 1. Силы, совпадающие с направлением перемещения, называются движущими силами. Направление вектора силы совпадает с направлением перемещения (рис. 15.2).
В этом случае α = 0° (cos α = 1). Тогда W = FS > 0.
(рис. 15.3). Сила F перпендикулярна направлению перемещения, α = 90° (cos α = 0); W = 0.
Сила F направлена в обратную от перемещения S сторону. В этом случае α = 180° (cos α = - 1), следовательно, W = - FS < 0. Движущие силы увеличивают модуль скорости, силы сопротивления уменьшают скорость. Таким образом, работа может быть положительной и отрицательной в зависимости от направления силы и скорости.
Б) Работа постоянной силы на криволинейном пути Пусть точка М движется по дуге окружности и сила F составляет некоторый угол α с касательной к окружности (рис. 15.5).
Вектор силы можно разложить на две составляющие: F = F t + Fn Используя принцип независимости действия сил, определим работу каждой из составляющих силы отдельно: Где: - пройденный путь
Нормальная составляющая силы Fn всегда направлена перпендикулярно перемещению и, следовательно, работы не производит: W(Fn) = 0. При перемещении по дуге обе составляющие силы разворачиваются вместе с точкой М. Таким образом, касательная составляющая силы всегда совпадает по направлению с перемещением. Будем иметь: Касательную силу Ft обычно называют окружной силой. Работа при криволинейном пути — это работа окружной силы: W(F) = W(Ft ). Произведение окружной силы на радиус называют вращающим моментом: Мвр = Ft∙r Работа силы, приложенной к вращающемуся телу, равна произведению вращающего момента на угол поворота: W(F) = Мвр ∙ φ
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (407)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |