Мощность
Мощностью называется работа, совершаемая силой в единицу времени. Средняя мощность Рср силы F за время Δt на перемещении Δs, с которым сила образует угол α, определяется по формуле
Переходя к пределу при стремлении рассматриваемого промежутка времени к нулю, получаем истинную мощность:
Как было указано, F cos α является проекцией силы на направление движения материальной точки. Обозначив F cos α через Fv, получим
так как
Мощность измеряется в единицах работы, отнесенных к единице времени. За единицу мощности принят ватт (Вт) — мощность, соответствующая работе в один джоуль в секунду,
Упражнение 2
1. Чему равна работа силы тяжести при горизонтальном перемещении тела?
А. Произведению силы тяжести на перемещение. Б. Работа силы тяжести равна нулю.
2. Работа постоянной силы при прямолинейном перемещении W = 10 Дж. Какой угол составляет направление силы с направлением перемещения?
А. Острый угол. Б. Прямой угол. В. Тупой угол.
![]()
3. Сравните между собой численное значение работы силы тяжести, если центр тяжести тела перемещали из положения Ct в положение С2 по траекториям /, // и /// (рис. 136).
А. Работа силы тяжести по траектории // наименьшая.
Б. Работа силы тяжести по всем трем траекториям одинакова.
В заключение приведем вполне очевидные соотношения, которые часто используются при решении задач:
,
(2.36)
где N - число оборотов, n - угловая скорость в оборотах в минуту.
4. Формула Эйлера
В заключение получим векторные формулы для скорости и ускорения точек в круговом движении. Рассмотри движение точки М, не лежащей на оси вращения (рис. 2.22). Покажем, что ее скорость полностью определяется формулой Эйлера :
. (2.37)
Рис. 2.22. Иллюстрация формулы Эйлера
Коэффициент полезного действия (кпд):
< 1, Апол.сопр. — работа полезных сил сопротивления (сил, для которых предназначена машина), Азатр= Апол.сопр.+ Авр.сопр. — затраченная работа, Авр.сопр.-– работа вредных сил сопротивления (силы трения, сопротивления воздуха и т.п.).
h= Nмаш/Nдв, Nмаш — полезная мощность машины, Nдв — мощность дв-ля, приводящего ее в движение. Закон сохранения полной механической энергии: Т + П = const. Если система движется под действием потенциальных сил, то сумма кинетической и потенциальной энергий сохраняет постоянное значение. (Т + П — интеграл энергии).
| Основное уравнение динамики |