|
|
Лекция 9 для студентов. Энергия Энергия от греч enerqeia действие, деятельность (Т. Юнг, 1807 г.) Энергия
Энергия
Энергия – от греч. enerqeia – действие, деятельность (Т.Юнг, 1807 г.)
Энергия – скалярная величина, показывающая, какую работу может совершить тело.
М  еханическая энергия
Кинетическая
Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения.
Ек = 
А = ΔЕк = Ек2 – Ек1
А =  - 
Работа равнодействующей сил, при-ложенных к телу, равна изменению кинетической энергии.
Если Ек2 > Ек1, то А > 0, направление F совпадает с направлением s.
Если Ек2 < Ек1, то А < 0, направление F противоположно направлению s.
|
Потенциальная
Энергия, которая определяется взаимным расположением тел.
Ер = mgh для силы тяжести
Ер =  для силы упругости
А = - ΔЕр = Ер1 – Ер2 = - (Ер2 – Ер1)
Знак «-» означает, что в результате работы силы потенциальная энергия тела уменьшается.
Поле тяготения – потенциальное
1) А = mgΔh - не зависит от формы траектории.
2) А  = 0, работа силы тя-жести на замкнутой траектории равна нулю.
3) Потенциальная энергия зависит от выбора нулевого уровня. ΔЕ – не за-висит от выбора нулевого уровня.
|
Работа силы тяжести: А = mgh1 – mgh2 = mgΔh
Работа силы упругости: А= – (при растяжении и сжатии <0, при восстановлении размеров >0)
Работа силы трения: А = - μmgs (А  ≠ 0)
Закон сохранения энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих между собой только консервативными силами, при любых движениях этих тел не изменяется. Происходят лишь взаимные превращения потенциальной энергии тел в их кинетическую, и наоборот.
Е = Ек + Ер или Ек1 + Ер1 = Ек2 + Ер2 (Г.Гельмгольц, 1847 г.)
КПД механизмов
Совершение работы механизмами и машинами связано с неизбежными потерями части их энергии на преодоление сил сопротивления движению, сил трения и т.д.
Для характеристики машин как преобразователей энергии введен коэффициент полезного действия (КПД).
η = 
КПД называют величину, равную отношению полезной работы, совершаемой машиной, ко всей затраченной (полной) работе.
Значение КПД всегда меньше единицы (или 100%), так как Ап < Аз всегда!
Perpetuum mobile – вечный двигателей
Рычаги. Блоки
Рычаг – твердое тело, имеющее неподвижную ось вращения, на которое действуют силы, стремящиеся повернуть его вокруг своей оси.
Первого рода
|
|
Второго рода
|
Блок – колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос, цепь.
Неподвижный
Ось которого закреплена, неподвижна
Не дает выигрыша в силе
Меняет направление силы
|
Подвижный
Ось которого поднимается и опускается
Выигрыш в силе в 2 раза
|
OB=d ОА=d /2
F∙d = h∙d /2
F = 
|
Подвижный блок + неподвижный блок
-
|
Изменяется направление силы + выигрыш в силе в 2 раза!!
Полиспаст (греч.) поли – много, спао – тяну
3 неподвижных + 3 подвижных блока
выигрыш в силе в 6 раз
|
|
| |
|
|
Скачать 92 Kb.