Există diferite tipuri de energie, cum ar fi energia mecanică, internă, nucleară etc. În procesul de interacțiune a corpurilor formei mișcării materiei și, astfel, forma energiei, poate varia, dar în toate cazurile energia dată (într-o formă sau alta) de către un corp la alt corp este egală cu energia primită de acesta din urmă.
Lucrarea este o măsură cantitativă a schimbării energiei corpului (un sistem de corpuri) atunci când se deplasează de la o stare energetică la alta. Prin urmare, putem spune că energia corpului (sistemul corpurilor) caracterizează capacitatea sa de a-și desfășura activitatea (energia corpului este performanța sa).
Schimbarea mișcării mecanice a corpului este cauzată de forțele care acționează asupra acestuia din partea altor corpuri, prin urmare, în mecanică se introduce conceptul de forță de forță.
Munca și energia sunt cantități fizice diferite, în ciuda faptului că au aceleași unități de măsură.
Pentru un corp în mișcare rectilinie și o forță constantă F (Figura 15) funcționează. unde unghiul dintre și.
Dar se poate schimba modulo și direcția. Apoi, conceptul de muncă elementară este introdus ca dA = =; unde este unghiul dintre și. proiecție pe. și se presupune că forța rămâne constantă pe calea ds (pentru deplasările elementare):
Apoi, pe secțiunea traiectoriei de la punctul 1 până la punctul 2, efectuați lucrările complete:
sau este reprezentat grafic de zona figurului umbrit din Fig.
Astfel, lucrarea dA = sau este o cantitate scalară, care este produsul scalar al a doi vectori.
În sistemul SI, unitatea de energie (de lucru) este joule (J).
1 J este o lucrare făcută de forța lui Newton, mutarea corpului în direcția impactului forței la o distanță de 1 metru (1J = 1N, 1m) [4].
Viteza lucrării este caracterizată de puterea (N), care reprezintă primul derivat al muncii în timp și este egală cu munca efectuată pe unitate de timp.
. sau ca produs scalar al vectorilor de forță și viteză
1 W este puterea la care se efectuează 1 J în decurs de 1 s (1 W = 1 J / 1 s).
Dacă forța, cum ar fi accelerația, este descompusă în componente tangențiale și normale (și), atunci ea nu execută lucrarea, deoarece pentru ea, și prin urmare, forța de forță (Figura 12).
În mecanică se disting două tipuri de energie: energia cinetică Wk (energia mișcării mecanice a sistemului) și energia potențială Wp (energia interacțiunii). În unele cărți, potențiala energie este notată cu litera T. iar cel potențial este P.
Energia mecanică totală este doar o parte a energiei totale. despre care vom vorbi în teoria relativității (vezi mai jos).
Dacă, sub influența forței rezultante, survine o schimbare elementară a vitezei corpurilor. atunci se face o lucrare pozitivă, care este egală cu creșterea energiei cinetice a corpului: dA = d Wk.
Apoi, folosindu-se a doua lege a lui Newton (1) și luând în considerare faptul că = și. obtinem pentru munca elementara:
. dar munca completă
Energia cinetică a sistemului depinde numai de m și # 965; Wk a sistemului este o funcție a stării mișcării sale și din moment ce în diferite cadre de referință inerțiale # 965; atunci Wk depinde și de alegerea cadrului de referință.
Energia potențială este energia mecanică a unui sistem de corpuri, determinată de aranjamentul reciproc (sau aranjamentul reciproc al diferitelor părți ale corpului fizic) și de natura forțelor de interacțiune dintre ele. Depinde de configurația corpurilor sistemului și este strâns legată de existența câmpurilor de forță (gravitaționale, electrice etc.).
Cantitatea de energie potențială, determinată de aranjamentul reciproc al corpurilor, demonstrează experimentele de ridicare a încărcăturii la diferite înălțimi în câmpul gravitațional al Pământului. Schimbarea energiei potențiale, determinată de aranjamentul reciproc al diferitelor părți ale corpului fizic, poate fi demonstrată prin exemplul compresiei prin arc.
Dacă lucrarea făcută de forțele câmpului atunci când se deplasează un corp dintr-o poziție în alta nu depinde de traiectorie, ci depinde numai de pozițiile inițiale și finale ale corpului deplasat, atunci astfel de câmpuri se numesc câmpuri potențiale. și forțele - conservatoare. Exemple de câmpuri potențiale pot servi drept câmpuri gravitaționale, electrice de încărcare, elastice și alte câmpuri. Dacă o astfel de lucrare depinde de traiectorie. atunci astfel de forțe sunt numite disipative sau non-conservatoare (de exemplu, forțe de fricțiune).
Trimiteți-le prietenilor: