Механикалық қозғалыс
жүктеу/скачать 220,3 Kb.
|
§14 Энергияныњ графикалыќ кµрінісі-emirsaba.org
- Бұл бет үшін навигация:
- 12. Кинетикалық және потенцииялдық энергия. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы
§11. Энергия, жұмыс, қуат. Энергия- өзара әсер ету мен қозғалу формасының әмбебап өлшемі.Материя қозғалыс формалары әр түрлі энергиямен байланыстыралады(мыс. механикалық энергия, электромагниттік энергия,т.б) Кейбір жағдайда қозғалыс өзгермейді(мыс. ыстық дене суықты жылытады),немесе басқа түрге айналады(мыс.,механикалық қозғалыс үйкеліс кезінде жылулық қозғалысқа айналады). Бірақ, жалпы жағдайда бір денеден екінші денеге берілетін энергия соңғы дененің энергиясына тең. Дененің механикалық қозғалысы басқа денелердің әсері арқылы өзгереді. Өзара әсер ететін денелер арасындағы энергия алмасу процесін сипаттау үшін механикада жұмыс деген ұғым ендіріледі. Егер дене түзусызықты қозғалса және оған тұрақты күш әсер етсе, жұмыс мынаған тең: (11.1) Яғни, жұмыс шамасы жағынан F күшінің, күш түскен нүктенің S орын ауыстыруының және күш бағыты мен орын ауыстыру арасындағы бұрышы косинусының көбейтіндісіне тең болады. Бірақ, көп жағдайда күш сан жағынан және бағыты бойына өзгеретіндіктен (11.1) формуласы қолданылмайды. Егер элементар dr орын ауыстыруды қарастырсақ , F күшті тұрақты деп , ал оның қозғалысын түзусызықты деп санауға болады.F kүштің орын ауыстыруға көбейтіндісіне тең скаляр шаманы –элементар жұмыс деп атайды: Мұндағы F және dr векторлар арасындағы бұрыш,элементар жол, - F векторының dr–ға проекциясы (13-сурет). Жолдың едауір бөлігіндегі айнымалы күштің жұмысы , жолдың жеткілікті аз бөлігіндегі элементар жұмыстардың қосындысы блып табылады(13-сурет). Оны интегралдасақ: (11.2) Бұл интегралды шығару үшін күшінің S жолдан тәуелдігін (яғни 1-2 траектория бойындағы) білу керек. Бұл тәуелділік график түрінде 14-суретте көрсетілген. Сонда ізделініп отырған жұмыс графиктегі боялған ауданмен сипатталады.Егер дене түзусызықты қозғалса,онда күш F=const және , осыдан :
(11.1)-формуласынан болғанда F күш оң жұмыс жасайды, ал құраушысы v қозғалыс жылдамдығымен бағыттас болады (13-сурет). Егер болса күштің жасаған жұмысы теріс, (яғни күш орын ауыстыруға перпендикуляр болса) жұмыс күші нөлге тең.Жұмыстың өлшем бірлігі –джоуль (Дж): 1м жолда 1Н күштің жасайтын жұмысы 1Дж (1Дж=1Н м). Жұмыс істеу жылдамдығын сипаттау үшін қуат ұғымы қолданылады: (11.3)
Яғни, қуат - күш пен жылдамдық векторларының скалярлық көбейтіндісіне тең. Қуаттың өлшем бірлігі –Ватт (Вт): 1с уақытта жасалатын 1 Дж жұмыстың қуаты. 1Вт=1Дж/сек. § 12. Кинетикалық және потенцииялдық энергия.
Ньютонның екінші заңын қолдана отырып және оның екі жағын dr орын ауыстыруға көбейте отырып мынаны аламыз: v=dr/dt болатындықтан : Сонымен, жылдамдықпен қозғалатын массасы m дене T кинетикалық энергияға ие болады. (12.1)-формуласынан көріп отырғанымыздай, кинетикалық энергия дененің массасы мен жылдамдығына ғана тәуелді , яғни жүйенің кинетикалық энергиясы оның қозғалыс күйінің функциясы болып табылады. жүктеу/скачать 220,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|