3 лекция
3 ЖҰМЫС. ҚУАТ. ЭНЕРГИЯ
Тұрақты күштің жұмысы.
Өзара әсерлесу нәтижесінде денелердің энергиясы өзгеріске түсуі мүмкін. Өзара әсерлесуші денелер энергияcы өзгерісін сипаттау үшін, арнайы физикалық шама- күш жұмысы енгізілген. Егер күш тұрақты болса F =const, онда жұмыс мына формула арқылы өрнектеледі
A Fds Fds cos
Fsds
мұндағы – күш бағыты мен орын ауыстыру арасындағы бұрыш; Fs –орын ауыстыру бағытындағы күш проекциясы
Егер
Fs Fs (s)- тің графиктік тәуелділігі берілсе, онда тұрақты күштің
жұмысы штрихталған фигура ауданына тең болады (тік төртбұрыш).
Берілген сурет бойынша жұмыс мынаған тең:
A Fs s Fs (s2 s1 )=5(12–2)=50 Дж.
да орындала береді. Егер күш айнымалы болса, онда жол әрбір элементар
участоктың ішінде
Fi =const болатындай етіп элементар участоктарға бөлінеді.
Онда барлық жолдағы жұмыстың қосындысы
N
A Fsidsi .
M
Егер
Fs Fs ( s)
тәуелділігі график түрінде берілсе, онда толық жұмыс
қисықсызықтық фигураның ауданымен анықталады.
Қуат
Жұмыстың жылдамдығын сипаттау үшін қуат түсінігін енгіземіз.
N қуат физикалық шама, ол ∆А жұмысының осы жұмысты істеуге кеткен ∆t уақытқа қатынасына тең.
N A
t
Егер дене F күшінің әсерінен тұрақты жылдамдықпен қозғалатын болса, онда қуат мына формуламен өрнектеледі
N A
Fs S F,
t t s
демек қуат күш проекциясы мен дене жылдамдығының көбейтіндісіне
тең.
Егер куат тұрақты болса, онда белгілі бір уақыт аралығындағы істелінген жұмыс былай анықталады
A N0t ,
демек жұмыс N=N0; t=t1; t=t2 түзулерімен шектелген тік төртбұрыштың ауданына тең. Егер айнымалы қуат үшін N=N(t) тәуелділік графигі берілген болса, онда жұмыс N=N(t) қисығымен шектелген фигураның ауданына тең болады
Суретте көрініп тұрғандай, t=t2–t1 уақыт аралығы екі суретте де бірдей болса да 1-суреттегі фигураның ауданы 2-суреттегі фигураның ауданына қарағанда үлкен. Сондықтан бірінші жағдайдағы жұмыс артық.
Айнымалы қуат жағдайын (бірдей t уақыт аралығында бірдей емес жұмыс орындалады) қорытындылай келе лездік қуат түсінігі енгізіледі:
N A
Fs S F
t t s
формуласы <N> орташа қуатты анықтайды.
Қуттың өлшем бірлігі – ватт (Вт): 1 Вт – 1 с уақыт аралығында 1 Дж-ға тең жұмыс істеу кезіндегі қуат (1 Вт = 1 Дж/с).
Кинетикалық энергия. Жылдамдықтың өзгеруі кезіндегі жұмыс Дененің кинетикалық энергиясы оның механикалық қозғалысының
Достарыңызбен бөлісу: |