9) Механическая энергия и работа. Работа переменной силы. Мощность. Работа консервативных сил.

Энергия – скалярная величина, является единой мерой различных форм движения. Любое тело обладает запасом энергии.

Работа силы – изменение энергии, происходящее под действием сил, приложенных к телу.

∆E=A

Элементарная работа силы на малом перемещении d:

;

;

;

В прямоугольной системе координат элементарная работа dA равна:

;

F_r

Работа на конечном участке траектории:

₁₂=;

[dA]=Н*м=Дж (Джоуль)

Мощность – интенсивность совершаемой работы (работа в единицу времени)

Если N постоянно, то:

[N]=Дж/с=Вт (Ватт)

Консервативная сила (потенциальная) – такая сила, работа которой зависит от формы пути тела.

Например: гравитационные силы, упругие силы, кулоновские силы.

При перемещении вдоль замкнутой траектории работа консервативной силы равна нулю.

10) Кинетическая энергия системы и её связь с работой внутренних и внешних сил.

Кинетическая энергия – энергия механического движения, или энергия скорости.

Eк=mV²/2

A₁₂=Eк₂-Eк₁

Eк механической системы тел равна сумме Eк всех тел системы.

_iV²_i /2

11) Понятия поля и потенциальной энергии частицы в силовом поле. Потенциальная энергия частицы поднятой на высоту h.

Потенциальная энергия – механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и положением во внешнем силовом поле (гравитационная, электростатическая и тд).

Применим только к системе тел под действием консервативных сил.

Взаимодействие сил осуществляется под действием силового поля.

Потенциальная энергия тела массой m поднятого на высоту h:

Если h₀<<R₀, то:

12) Механическая энергия. Законы сохранения и изменения энергии в механике.

Механическая энергия – сумма кинетической и потенциальной энергий тела.

Т.к.

(Закон изменения полной механической энергии)

Если система неконсервативная, то A_{непотенц.}=0

В неконсервативных системах полная механическая энергия сохраняется:

13) Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела. Момент силы относительно неподвижной точки и неподвижной оси вращения. Работа сил при вращении а.т.т.

Момент силы относительно неподвижной точки О есть векторная физическая величина, которая равна векторному произведению и

M=r*F*sinα

M=F*l (l-плечо силы)

Если на тело действует несколько сил, то результирующая будет равна алгебраической сумме:

Работа сил при вращении:

;

;

;

14) Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела. Момент инерции тела. Кинетическая энергия вращения.

Момент инерции тела – скалярная физическая величина, равная произведению массы на квадрат расстояния до оси.

[I]=кг*м²

Кинетическая энергия вращательного движения:

При плоском движении кинетическая энергия движущегося твердого тела равна сумме кинетической энергии поступательного движения и кинетической энергии вращения относительно оси, проходящей через центр масс тела и перпендикулярной плоскостям, в которых движутся все точки тела:

15) Динамика вращательного движения тела. Основной закон динамики вращательного движения тела относительно неподвижной оси вращения.

⇒

Основной закон: