Учебные пособия, книги, вся теория по физике для студента, школьника и учителя. Полезные и познавательные статьи.
С нами учить физику легко!

Присоединяйся

Проголосуй

Любите ли Вы Физику?

Да, люблю love
Не совсем fellow
Ненавижу angry

Полезное

Прошивка XBOX 360 Slim в Санкт-Петербурге: разбан HDDLT 2.0 и 3.0 И перед геймерами встает вопрос что делать: бросить играть или прошить консоль и насладиться любимыми игрушками, которые возможно скачать из сети, либо купить намного дешевле официальных. Если он пойдет вторым путем, то ему следует выбрать для себя прошивку привода, либо полная прошивка Xbox 360 slim– глитчхак. Но, само собой, не все так просто.


Рекламные материалы


Законы сохранения

Законы сохранения - фундаментальные физические законы, согласно которым численные значения некоторых физических величин не изменяются с течением времени при различных процессах.
Основными законами сохранения являются:
Закон сохранения энергии
Закон сохранения импульса
Закон сохранения момента колличества движения
Закон сохранения электрического заряда


Уважаемый посетитель, Вы находитесь на странице, где представлен урок Более общее определение работы. Для основательного усвоения урока, просим внимательно прочитать его содержимое два или три раза.

Более общее определение работы

В данном уроке будет дано более общее определение работы.
В предыдущих уроках мы рассматривали работу, совершаемую той силой, которая направлена в сторону движения тела, например силой, поднимающей груз, тянущей плуг. При этом мы особо отмечали, что тело, при перемещении которого совершается работа, движется равномерно. Но это означает, что к телу приложены еще какие-то силы, равнодействующая которых направлена против его движения.
Только при этом условии геометрическая сумма сил, действующих на тело, может быть равна нулю и тело будет двигаться равномерно. При подъеме груза вверх сила, направленная против движения, — это сила тяжести, при перемещении сейфа по полу — эта сила грення и т. д.
Совершают ли работу н эти силы, направленные противоположно перемещению?
Чтобы ответить па этот вопрос, вспомним, что если векторная сумма сил, приложенных к телу, равна нулю, то все должно происходить так, как будто на него вовсе не действуют никакие силы. Но тогда и общая работа всех сил, приложенных к телу, должна быть равна нулю.
Отсюда следует, что силы, направленные против перемещения, тоже совершают работу, но работа эта имеет знак, противоположный знаку работы, совершаемой силой, направленной но движению (перемещению) тела. Значит, работа может быть как положительной, так и отрицательной.
Естественно считать работу положительной, когда направление силы и направление перемещения совпадают. Работа, совершаемая силой, направленной противоположно перемещению тела, отрицательна.Отрицательную работу совершает, например, сила тяжести при поднятии груза вверх.
Более общее определение работы

Мы говорили здесь только о работе сил, направленных либо по направлению движения, либо в противоположную сторону. В первом случае работа силы положительна, во втором — отрицательна. Но направление силы может и не совпадать с направлением перемещения. На рисунке 189 показаны сани, движущиеся по горизонтальной поверхности, а сила F, приложенная к саням, направлена под углом Более общее определение работы к горизонту. Как вычислить работу, которую совершает сила F, если перемещение санок по горизонтали равно s?
Силу F можно представить как сумму двух сил F1 и F2, (рис. 189, а). Так как в вертикальном направлении перемещение санок равно нулю, то работа силы F2 равна нулю. Поэтому работа силы F равняется работе только силы F1:
Более общее определение работы (1)

Из рисунка видно, что Более общее определение работы, следовательно,
Более общее определение работы (2)

Работа, совершаемая постоянной силой, равна произведению абсолютных значении силы и перемещения, умноженному на косинус угла между векторами силы и перемещения.
Заметим, что произведение Более общее определение работы равно проекции перемещения s на направление силы. Поэтому можно сказать, что работа силы равна произведению абсолютного значения силы и проекции перемещения на направление силы.
Если действующая на тело сила не постоянна, а меняется от точки к точке, то для нахождения работы поступают следующим образом. Разбивают движение тела на такие малые перемещения Более общее определение работы что на протяжении каждого из них силу, действующую на тело, можно считать постоянной и равной соответственно Более общее определение работы . На каждом из таких участков работу вычисляют по формуле (2):
Более общее определение работы

Полная работа равна сумме работ на этих участках. Можно поступить и иначе — найти среднюю силу, действующую на тело, и умножить ее на Более общее определение работы.
Так определяют величину работы в общем случае.
Из формулы (2) видно, что работа — это скалярная величина, хотя сила F и перемещение s — векторные величины. Нельзя говорить, что работа имеет какое-то направление.
Если направление силы F совпадает с направлением перемещения s, то угол Более общее определение работы. Тогда из формулы (2) следует, что
Более общее определение работы

Если угол а тупой (см. рис. 189, б), то Более общее определение работы принимает отрицательное значение. Это значит, что работа, совершаемая такой силой, отрицательна. В частности, если Более общее определение работы, то Более общее определение работы и
работа
Более общее определение работы

И наконец, направление силы может оказаться перпендикулярным перемещению движущегося тела. В этом случае Более общее определение работы. Так, например, при перемещении груза в горизонтальном направлении сила тяжести, действующая на груз, перпендикулярна направлению перемещения. Поэтому при перемещении тела в горизонтальной плоскости работа силы тяжести равна нулю. Никакой работы не совершает и сила, вынуждающая тело двигаться равномерно по окружности, потому что эта сила, как известно, направлена по радиусу к центру окружности и, следовательно, в любой точке перпендикулярна направлению перемещения тела. Например, сила натяжения нити, к которой привязано тело, движущееся равномерно по окружности, не совершает работы. Не совершает работы и сила всемирного тяготения, под действием которой искусственные спутники Земли движутся по круговой орбите.
Более общее определение работы

Одна и та же сила, приложенная к телу, может совершать и положительную, и отрицательную работу. Рассмотрим, например, тело, прикрепленное к пружине и падающее вниз (рис. 190). Возникающая при деформации пружины сила упругости совершает отрицательную работу, потому что эта сила направлена вверх, а тело движется вниз. В то же время сила тяжести, тоже действующая на тело, совершает положительную работу. Но после того как тело, достигнув определенного наинизшего положения, начнет двигаться вверх, роли приложенных к телу сил переменятся: сила тяжести станет производить отрицательную работу, а сила упругости, направление которой теперь совпадает с направлением движения, будет совершать положительную работу. Сила упругости и сила тяжести могут совершать и положительную, и отрицательную работу. Но этого нельзя сказать о силе трения, действующей на тело, скользящее случае сила трения силы, следовательно, вдоль другого, неподвижного тела. В этом направлена против движения. Работа этой всегда отрицательна. Заметим, что когда работа какой-нибудь силы отрицательна, то говорят, что совершается работа против этой силы. При подъеме груза, например, можно сказать, что подъемный кран совершает работу против силы тяжести, локомотив совершает работу против силы трения колес о рельсы и против силы сопротивления воздуха и т. д.


Если Вам понравился урок Более общее определение работы, то просим непременно поделиться им с друзьями.


CY-PR.com Valid XHTML 1.0 Transitional
Copyright © 2011 Fizika.inВсе права защищены.
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Fizika.in"