Ответы. Задача по теме Работа. Мощность. Ответы
 Скачать 1.58 Mb.
|
|
Часто слово "механическая" просто не пишется. Иногда можно встретить выражение " тело совершило работу", что в принципе означает "сила, действующая на тело, совершила работу". Если под действием силы тело перемещается, то совершается механическая работа. Говорят, что тело совершает работу. А точнее будет так: работу совершает сила, действующая на тело. Работа характеризует результат действия силы. Cилы, действующие на человека совершают над ним механическую работу, а в результате действия этих сил человек перемещается. Работа совершается, если соблюдаются одновременно 2 условия: на тело действует сила и оно перемещается в направлении действия силы. Работа не совершается (т.е. равна 0 ),если: 1. Сила действует, а тело не перемещается. Например: мы действуем с силой на камень, но не можем его сдвинуть. 2. Тело перемещается, а сила равна нулю, или все силы скомпенсированы ( т.е. равнодействующая этих сил равна 0 ). Например: при движении по инерции работа не совершается. 3. Направление действия силы и направление движения тела взаимно перпендикулярны. Работа может быть положительной и отрицательной. 1. Если направление силы и направление движения тела совпадают, совершаетсяположительная работа. 2. Если направление силы и движения тела противоположны, совершаетсяотрицательная работа. Если на тело действует несколько сил, то полная работа всех сил равна работе результирующей силы. Единицы работы: В честь английского ученого Д.Джоуля единица измерения работы получила название 1 Джоуль. В международной системе единиц (СИ): [А] = Дж = Н • м 1Дж = 1Н • 1м Механическая работа равна 1 Дж, если под действием силы в 1 Н тело перемещается на 1 м в направлении действия этой силы. Сердце человека за одно сокращение совершает приблизительно 1 Дж работы, что соответствует работе, совершенной при поднятии груза массой 10 кг на высоту 1 см. 2) МОМЕНТ ИМПУЛЬСА момент количества движения, кинетический момент, одна из важнейших динамич. хар-к тела или системы тел. Различают М. и. относительно полюса (точки) и относительно оси. М. и. L материальной точки относительно полюса О равен векторному произведению радиус-вектора r, проведённого в эту точку из полюса О, на вектор mv импульса материальной точки (т - её масса, v - скорость): L == [r, mv]. Вектор L направлен перпендикулярно к плоскости, проходящей через векторы r и mv, так что из его конца вращение от r к mv по кратчайшему расстоянию видно происходящим против хода часовой стрелки, (см. рис.). L = mvr sina, где a - угол между векторами г я mv. М. и. L тела или системы тел относительно полюса равен интегралу (геом. сумме) М. и. относительно того же полюса всех малых частей тела (системы), рассматриваемых как матер. точки с массами dm и с их r и v: L =интеграл [r, v] dm. М. и. тела (системы) относительно к.-л. оси а, проходящей Через полюс О, наз. скалярная величина La, к-рая равна проекции на ось а вектора L. M. и. тела (системы) относительно любого полюса, лежащего на оси а (величина La), не зависит от местоположения полюса на оси а. Если тело (система) вращается вокруг оси а с угловой скоростью w, то La = Jaw, где Ja - момент, инерции тела (системы) относительно оси а, w - проекция на ось а вектора си. 2) Для замкнутой системы тел момент внешних сил всегда равен нулю, так как внешние силы вообще не действуют на замкнутую систему. Поэтому , то есть или Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы тел относительно любой неподвижной точки не изменяется с течением времени. Это один из фундаментальных законов природы. Аналогично для замкнутой системы тел, вращающихся вокруг оси z: отсюда или . Если момент внешних сил относительно неподвижной оси вращения тождественно равен нулю, то момент импульса относительно этой оси не изменяется в процессе движения. Момент импульса и для незамкнутых систем постоянен, если результирующий момент внешних сил, приложенных к системе, равен нулю. Очень нагляден закон сохранения момента импульса в опытах с уравновешенным гироскопом – быстро вращающимся телом, имеющим три степени свободы. Используется гироскоп в различных навигационных устройствах кораблей, самолетов, ракет (гирокомпас, гирогоризонт). Один из примеров навигационного гироскопа изображен на рисунке 6.10. Именно закон сохранения момента импульса используется танцорами на льду для изменения скорости вращения. Или еще известный пример – скамья Жуковского. Зако́н сохране́ния моме́нта и́мпульса (закон сохранения углового момента) — векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. В соответствии с этим, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем. |