Примеры механической работы:
- при подъеме камня руками совершается механическая работа мускульной силой рук;
- поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа;
- при выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу-перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается;
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы
Совершенная работа может быть положительной и отрицательной.
Если перемещение совпадает с направлением действия силы, то сила помогает движению. Это правило действует и в том случае, если угол между вектором перемещения и силой меньше 900. В названных случаях совершенную работу считают положительной.
Если сила препятствует движению и ее направление противоположно перемещению или угол между силой и перемещением тупой, произведенную работу считают отрицательной. Например, сила трения всегда совершает отрицательную работу.
|
|
При бросании мяча вверх сила тяжести направлена против движения, то есть препятствует ему. Следовательно, сила тяжести совершает отрицательную работу.
При падении мяча направление силы тяжести и направление движения мяча совпадают, значит сила тяжести совершает положительную работу.
Коэффицие́нт поле́зного де́йствия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η («эта»). η = Wпол/Wcyм. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах. Математически определение КПД может быть записано в виде:
x 100 %,
где А — полезная работа, а Q — затраченная энергия.
Мо́щность — физическая величина, равная в общем случае скорости изменения энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
1 ватт | 10−3 | 10−6 | 0,102 | 107 | 1,36·10−3 | 1,34·10−3 | |
1 киловатт | 103 | 10−3 | 1010 | 1,36 | 1,34 | ||
1 мегаватт | 106 | 103 | 102·103 | 1013 | 1,36·103 | 1,34·103 | |
1 килограмм-сила-метр в секунду | 9,81 | 9,81·10−3 | 9,81·10−6 | 9,81·107 | 1,33·10−2 | 1,31·10−2 | |
1 эрг в секу |
инети́ческая эне́ргия — энергиямеханической системы, зависящая от скоростей движения её точек. Часто выделяют кинетическую энергию поступательного и вращательного движения.
|
|
Рассмотрим систему, состоящую из одной частицы, и запишем второй закон Ньютона:
— есть результирующая всех сил, действующих на тело. Скалярно умножим уравнение на перемещение частицы . Учитывая, что , Получим:
Если система замкнута, то есть , то , а величина