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

Присоединяйся

Проголосуй

Сколько Вам лет?

10-13
14-17
18-21
22-25
больше tongue

Полезное

Просмотр порнухи редко кого утомляет, хотя, скажем честно, большим разнообразием.. Добро пожаловать на Япорно! Качественная порнуха без регистрации и тормозов. Смотри ролики, наслаждайся сайтом!


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 Работа, совершаемая силами, равнодействующая которых не равна нулю. Теорема о кинетической энергии. Для основательного усвоения урока, просим внимательно прочитать его содержимое два или три раза.

Работа, совершаемая силами, равнодействующая которых не равна нулю. Теорема о кинетической энергии

В данном уроке Вы узнаете какая работа совершается силами, равнодействующая которых не равна нулю. Что такое кинетическая энергия и теорема о кинетической энергии.
Мы рассматривали до сих пор случай, когда на тело действуют две (или больше) силы, векторная сумма которых равна нулю. В этом случае тело может либо покоиться, либо двигаться равномерно. Если тело покоится, то общая работа всех приложенных к нему сил равна нулю. Равна нулю и работа каждой отдельной силы. Если же тело движется равномерно, то общая работа всех сил по-прежнему равна нулю. Но каждая сила в отдельности, если она не перпендикулярна направлению движения, совершает определенную работу — положительную или отрицательную.
Рассмотрим теперь случай, когда равнодействующая всех сил, приложенных к телу, не равна нулю или когда на тело действует только одна сила. В этом случае, как это следует из второго закона Ньютона, тело будет двигаться с ускорением. Скорость тела будет меняться, и работа, совершенная силами в этом случае, не равна нулю, она может быть положительной или отрицательной. Можно ожидать, что между изменением скорости тела и работой, совершенной силами, приложенными к телу, существует какая-то связь. Попытаемся ее установить. Представим себе для простоты рассуждения, что тело движется вдоль прямой линии и равнодействующая сил, приложенных к нему, постоянна по абсолютному значению;и направлена по той же прямой. Обозначим эту равнодействующую силу через F, а проекцию перемещения s на направление силы через s. Направим координатную ось вдоль направления силы. Тогда
|F| = F и, совершаемая работа равна A=Fs. Направим координатную ось вдоль перемещения тела. Тогда работа А, совершаемая равнодействующей, равна: A=Fs. Если направления силы и перемещения совпадают, то s положительна и работа положительна. Если равнодействующая F направлена противоположно направлению движения тела, то ее работа отрицательна. Сила F сообщает телу ускорение а. По второму закону Ньютона F = ma. С другой стороны, при прямолинейном равномерно ускоренном движении


Отсюда следует, что

Здесь v1— начальная скорость тела, т. е. его скорость в начале перемещения s; v2 — его скорость в конце этого участка.
Мы получили формулу, связывающую работу, совершенную силой F, с изменением скорости (точнее, квадрата скорости) тела, вызванным этой силой.
Половина произведения массы тела на квадрат его скорости носит специальное название — кинетическая энергия тела, и часто формулу (1) называют теоремой о кинетической энергии.
Работа силы равна изменению кинетической энергии тела.
Можно показать, что формула (1), выведенная нами для силы, постоянной по величине и направленной вдоль движения, справедлива и в тех случаях, когда сила изменяется, а ее направление не совпадает с направлением перемещения.
Формула (1) замечательна во многих отношениях.
Во-первых, из нее следует, что работа силы, действующей на тело, зависит только от начального и конечного значений скорости тела и не зависит от того, с какой скоростью оно двигалось в других точках.
Во-вторых, из формулы (1) видно, что ее правая часть может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от того, возрастает или убывает скорость тела. Если скорость тела возрастает (v2 > v1), то правая часть формулы (1) положительна, следовательно, и работа А > 0. Так и должно быть потому, что для увеличения скорости тела (по абсолютной величине) действующая на него сила должна быть направлена в ту же сторону, что и перемещение. Наоборот, когда скорость тела уменьшается (v2 < v1), правая часть формулы (1) принимает отрицательное значение (сила направлена противоположно перемещению).
Если в начальной точке скорость v1 тела равна нулю, выражение для работы принимает вид:

Формула (2) позволяет вычислить работу, которую нужно совершить, чтобы покоящемуся телу сообщить скорость, равную v2.
Очевидно обратное: для остановки тела, движущегося со скоростью v, необходимо совершить работу

Формула

очень напоминает формулу, устанавливающую связь между импульсов силы Ft и изменением импульса тела mv:
(3)

Действительно, левая часть формулы (3) отличается от левой части формулы (1) тем, что в ней сила F умножается не на перемещение, совершаемое телом, а на время t действия силы. В правой части формулы (3) стоит произведение массы тела на его скорость (импульс) вместо половины произведения массы тела на квадрат его скорости, фигурирующее в правой части формулы (1). Обе эти формулы являются следствием законов Ньютона (из которых они были выведены), а величины mv2/2 mv являются характеристиками движения.
Но между формулами (1) и (3) имеется и принципиальное различие: формула (1) устанавливает связь между скалярными величинами, тогда как формула (3) — это векторная формула.


Если Вам понравился урок Работа, совершаемая силами, равнодействующая которых не равна нулю. Теорема о кинетической энергии, 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"