Работа и энергия

§ 86. «Золотое правило» механики

Еще в древности при применении простых машин (рычаг, блок, ворот и т. д.) была обнаружена замечательная особенность всех этих машин: оказалось, что в простых машинах перемещения вполне определенным образом связаны с силами, развиваемыми машиной....

§ 88. Работа силы

В предыдущем параграфе мы установили, что в простой машине при равномерном движении всегда существует вполне определенная связь между силами и перемещениями: если направления силы и перемещения совпадают, то произведения силы на перемещение для обеих точе...

§ 89. Работа при перемещении, перпендикулярном к направлению силы

Когда перемещение происходит в направлении,   перпендикулярном   к  направлению силы, то сила не влияет на перемещение в этом направлении; поэтому мы считаем, что в этом случае сила не производит никакой работы: если сила и перемещение перпендикулярны дру...

§ 90. Работа силы, направленной под любым углом к перемещению

Мы определили работу силы в двух специальных случаях: когда перемещение точки приложения силы совпадает по направлению с силой и когда оно перпендикулярно к силе. В первом случае работа равна произведению силы на перемещение, во втором — равна нулю....

§ 91. Положительная и отрицательная работа

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....

§ 92. Единица работы

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....

§ 93. О движении по горизонтальной плоскости

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....

§ 95. Принцип сохранения работы

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...

§ 96. Энергия

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....

§ 97. Потенциальная энергия

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....

§ 98. Потенциальная энергия упругой деформации

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....

§ 99. Кинетическая энергия

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...

§ 100. Выражение кинетической энергии через массу и скорость тела

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....

§ 102. Закон сохранения энергии

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....

§ 104. Превращение механической энергии во внутреннюю энергию

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....

§ 105. Всеобщий характер закона сохранения энергии

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....

§ 106. Мощность

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....

§ 108. Мощность, быстроходность и размеры механизма

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...

§ 109. Коэффициент полезного действия механизмов

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...

Sponsor

Sponsor