Механика

Сила совершает работу, если перемещение точки приложения силы происходит в направлении действия силы. Если же это перемещение происходит в направлении, противоположном направлению действия силы, то мы говорим, что совершается работа против данной силы....

Так как работа определяется произведением силы на перемещение, то за единицу работы следует принять работу, совершаемую силой, равной единице, при перемещении точки ее приложения в направлении действия силы на расстояние, равное единице....

В § 89 уже было отмечено, что при перемещении точки приложения силы в горизонтальной плоскости сила тяжести не совершает работы. Значит, для того, чтобы перемещать тело по горизонтали, не нужно совершать работы против силы тяжести....

Применим результат, полученный в § 90, для определения работы, которую совершает сила тяжести Р при движении тела вниз по наклонной плоскости...

Понятие работы позволяет по-новому подойти к «золотому правилу» механики. Обратимся снова к двойному блоку и предположим, что при помощи силы, прикладываемой к концу одной из веревок, производится поднятие некоторого груза, подвешенного к концу второй вер...

Простые машины обладают способностью совершать работу, но не могут «запасать» эту способность, так как одновременно с тем, как они получают ее на одном конце, они отдают ее на другом....

Найдем, чему равна работа А, совершаемая при подъеме тела весом Р на высоту h. Будем считать, что поднятие тела происходит медленно и что силами трения при подъеме можно пренебречь....

Энергию деформированного упругого тела также называют энергией положения или потенциальной энергией (ее называют чаще упругой энергией), так как она зависит от взаимного положения частей тела, например витков пружины....

Тела могут обладать некоторым запасом работы, т. е. обладать энергией, не только потому, что они занимают определенное положение или деформированы, но и потому, что они обладают скоростью. Т...

В §§97 и 98 мы видели, что можно создать запас потенциальной энергии, заставляя какую-либо силу совершать работу, поднимая груз или сжимая пружину. Точно так же можно создать и запас кинетической энергии в результате работы какой-либо силы....

Рассмотрим подробнее, как изменяется кинетическая и потенциальная энергия тела, брошенного вверх....

В примере, разобранном в предыдущем параграфе, выяснилось, что изменение кинетической энергии брошенного вверх тела происходит только за счет изменения его потенциальной энергии и наоборот, так что суммарная механическая энергия тела не меняется....

Присматриваясь к движению шарика, подпрыгивающего на плите (§ 102), можно обнаружить, что после каждого удара  шарик  поднимается  на  немного меньшую высоту, чем раньше...

Особенность сил трения состоит, как мы видели, в том, что работа, совершенная против сил трения, не переходит целиком в кинетическую или потенциальную энергию тел; вследствие этого суммарная механическая энергия тел уменьшается....

Силы трения занимают особое положение в вопросе о законе сохранения механической энергии. Если сил трения нет, то закон сохранения механической энергии соблюдается: сумма потенциальной и кинетической энергий системы остается постоянной....

Для характеристики действия различных машин важна не только величина работы, которую может совершить данная машина, но и время, в течение которого эта работа может быть совершена. Этим определяется в конечном счете производительность всякой машины....

Если какой-либо механизм действует с силой и точка приложения этой силы за время перемещается в направлении действия силы на расстояние , то механизм совершает за это время работу...

Из полученной нами формулы (107.1) видно, что для увеличения мощности механизма надо увеличивать либо силу, развиваемую механизмом, либо скорость его движения. При определенном материале и при заданных допустимых деформациях движущихся частей механизма си...

Всякий механизм, совершающий работу, должен откуда-то получать энергию, за счет которой эта работа производится. В простейших случаях механизм лишь передает механическую работу от источника энергии к потребителю. Так действуют простые машины и все передат...

Мы видели, что в отсутствие сил тело движется прямолинейно (и равномерно); оно движется прямолинейно (но не равномерно) и тогда, когда направления силы и скорости совпадают либо противоположны, т. е. векторы  и  коллинеарны. Но если сила направлена под уг...

Второй закон Ньютона устанавливает соотношение между силой, а также массой и ускорением тела: . (111.1) Здесь  — масса тела,  — его ускорение,  — равнодействующая всех сил, приложенных к телу (см. формулу (44.1)). В случае прямолинейного движения векторы ...

Рассмотрим движение тела, брошенного горизонтально и движущегося под действием одной только силы тяжести (сопротивлением воздуха пренебрегаем). Например, представим себе, что шару, лежащему на столе, сообщают толчок, и он докатывается до края стола и начи...

Если начальная скорость брошенного тела направлена вверх под некоторым углом к горизонту, то в начальный момент тело имеет составляющие начальной скорости как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях (рис. 178). Рис. 178. Траектория тела, броше...

Вследствие большой скорости полета пуль и снарядов сопротивление воздуха сильно изменяет их движение по сравнению с результатами расчетов, проведенных в предыдущем параграфе. Если бы сопротивление воздуха отсутствовало, то наибольшая дальность полета пули...

Движение точки по окружности можно характеризовать углом поворота радиуса, соединяющего движущуюся точку с центром окружности. Изменение этого угла с течением времени характеризуют угловой скоростью. Угловой скоростью точки называют отношение угла поворот...

В § 27 мы показали, что равномерное движение по окружности есть движение с постоянным по модулю ускорением, направленным к центру окружности. Но ускорение тела всегда обусловлено наличием силы, действующей в направлении ускорения. Значит, для того чтобы т...

Из того, что при криволинейном движении тело испытывает ускорение, следует, что на него должны действовать силы. Например, грузик, привязанный к нити, может двигаться по окружности только в том случае, если нить тянет его с некоторой силой. Но нить может ...

При вращении колес, дисков и т. п. возникают деформации того же типа, что и деформации связей, заставляющих тело двигаться по окружности. Именно силы, обусловленные такими деформациями, и сообщают частям вращающегося тела центростремительные ускорения, не...

До сих пор мы рассматривали только те силы, которые действуют на тело, движущееся по окружности, со стороны связей, т. е. тел, искривляющих траекторию данного тела. Такова, например, сила, действующая на грузик со стороны нити, к которой он привязан. Но с...

При криволинейном движении вагонетки по так называемым «американским горкам» (рис. 192, а) ускорение возникает в результате действия как силы притяжения Земли, так и силы, обусловленной непосредственным соприкосновением. Первая — это сила тяжести , действ...