Энергетические характеристики движения вводятся на основе понятия механической работы или работы силы.
Если действующая на тело сила вызывает его перемещение s, то действие этой силы характеризуется величиной, называемоймеханической работой (или, сокращенно, просто работой).
Механическая работа А - скалярная величина, равная произведению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении действия этой силы.
Если направления перемещения тела и приложенный силы не совпадают, то работу можно вычислить как произведение модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы и перемещения
Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительной (0° ≤ α < 90°), так и отрицательной (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).
Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении действия силы.
Если проекция силы на направление перемещения не остается постоянной, работу следует вычислять для малых перемещений Δsi и суммировать результаты:
Это сумма в пределе (Δsi → 0) переходит в интеграл.
Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x)
Графическое определение работы. ΔAi = FsiΔsi
Примером силы, модуль которой зависит от координаты, может служить сила упругости пружины, подчиняющаяся закону Гука. Для того, чтобы растянуть пружину, к ней нужно приложить внешнюю силу модуль которой пропорционален удлинению пружины
Растянутая пружина. Направление внешней силы совпадает с направлением перемещения
k – жесткость пружины.
Зависимость модуля внешней силы от координаты x изображается на графике прямой линией
Зависимость модуля внешней силы от координаты при растяжении пружины
По площади треугольника можно определить работу, совершенную внешней силой, приложенной к правому свободному концу пружины:
Этой же формулой выражается работа, совершенная внешней силой при сжатии пружины. В обоих случаях работа упругой силы равна по модулю работе внешней силы и противоположна ей по знаку.
Если к телу приложено несколько сил, то общая работа всех сил равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами. При поступательном движении тела, когда точки приложения всех сил совершают одинаковое перемещение, общая работа всех сил равна работе равнодействующей приложенных сил.
Мощность
Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:
В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершаю
<span>высотой h= 50 см </span><span>р воды= 1000 кг/м^3 = 10^9 кг/см3 </span>g=10 Н/кг давление P=р воды * g*h=10^9 *10 *50= 5*10^11 Н/см2 сила действующая на 1 см^2 F=5*10^11 Н
Водоизмещение корабля (судна) — одна из основных характеристик любого водного транспортного средства: общее количество воды, вытесненной подводной частью корпуса корабля (судна). Масса этого количества жидкости равна массе всего корабля, независимо от его размера, материала и формы.
