Конспект лекций по УД Физика (1 курс, СПО, технический профиль ). Конспект лекций для студентов 1 курса всех форм обучения Специальность 19. 02. 10 Технология продукции общественного питания
 Скачать 4.41 Mb.
|
|
Вопросы для самоконтроля: 1. Что называется механической системой? 2. Какие силы называются внутренними, внешними? 3. Какая система тел называется замкнутой? Приведите примеры замкнутых систем тел. 4. Сформулируйте закон сохранения импульса. 5. Запишите закон сохранения импульса для случая, когда массы тел в системе изменяются. 6. Запишите закон сохранения импульса для случая, когда массы тел в системе не изменяются. Лекция № 7. Закон сохранения энергии Цель: ввести понятия «работа силы», «мощность», «энергия»; изучить закон сохранения энергии. Основные понятия: Работа – характеристика того действия сил, которое связано с перемещением тел. Мощность – физическая величина, характеризующая скорость выполнения работы. Энергия – скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи; физическая величина, характеризующая способность тела или системы тел совершать работу. Кинетическая энергия – мера механического движения тела, зависящая от его скорости движения. Консервативные силы – силы, работа которых не зависит от формы пути, а определяется только начальным и конечным положениями перемещающейся точки. Потенциальная энергия – энергия, обусловленная взаимным расположением тел (частей тел), действующих друг на друга. 7.1. Работа силы Работой силы  на перемещении  называется величина, равная:  ,г  де – угол между векторами и . Поскольку перемещение предполагается бесконечно малым, величина A называется также элементарной работой в отличие от работы на конечном перемещении. Если воспользоваться понятием скалярного произведения, то можно сказать, что элементарная работа A есть скалярное произведение силы на перемещение :  .Если на материальную точку (тело) одновременно действует две силы, т. е.  , то  или A = A1 + A2. Таким образом, элементарная работа результирующей двух или нескольких сил равна сумме элементарных работ этих сил. Очевидно, то же утверждение справедливо и для работ на конечных перемещениях: A = A1 + A2. Единицей работы в системе СИ является джоуль (Дж). Джоуль есть работа силы в один ньютон на перемещении в один метр при условии, что направление силы совпадает с направлением перемещения. В зависимости от взаимной ориентации векторов и , работа может быть: положительной (A > 0), если  , так как косинусы острых углов положительны; отрицательной (A < 0), если  , поскольку косинусы тупых углов отрицательны; равной нулю (A = 0), если  так как  .Сила, перпендикулярная перемещению, работу не совершает. Например, не совершает работу сила тяжести при движении тела по горизонтальной плоскости. В общем случае, когда материальная точка, двигаясь по криволинейной траектории, проходит путь конечной длины, можно мысленно разбить этот путь на бесконечно малые элементы, на каждом из которых сила может считаться постоянной, а элементарная работа может быть вычислена как . Если сложить все эти элементарные работы и перейти к пределу, устремив к нулю длины всех элементарных перемещений, а число их – к бесконечности, то полученная величина A и дает работу силы вдоль данной кривой. В частности, если сила постоянна (  ), а траектория тела прямолинейна ( = const), то, работа силы при перемещении тела из точки 1 в точку 2 равна: ,так как при прямолинейном движении модуль вектора перемещения равен пути  . Если направление действия силы совпадает с направлением перемещения ( = 0), то . |