Энергетические характеристики движения вводятся на основе понятия
механической работы или работы силы.Работой A, совершаемой
постоянной силой называется физическая величина,
равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α
между векторами силы и перемещения (рис. 1):
A = Fs cos α.
Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительна
(0° ≤ α < 90°), так и отрицательна
(90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа,
совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях
(Дж). Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении
1 м в направлении действия силы.
Рисунок 1. Работа силы :
Если проекция силы на направление перемещения не остается постоянной, работу следует вычислять для малых
перемещений и суммировать результаты:
Это сумма в пределе (Δsi → 0) переходит в интеграл.
Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком
Fs(x) (рис. 2).
Рисунок 2. Графическое определение работы.
ΔAi = FsiΔsi.
Примером силы, модуль которой зависит от координаты, может служить упругая
сила пружины, подчиняющаяся закону Гука. Для того, чтобы растянуть
пружину, к ней нужно приложить внешнюю силу модуль которой пропорционален удлинению пружины
(рис. 3).
Рисунок 3. Растянутая пружина. Направление внешней силы совпадает с направлением
перемещения . k – жесткость
пружины.
Зависимость модуля внешней силы от координаты x изображается на графике
прямой линией (рис. 4).
Рисунок 4. Зависимость модуля внешней силы от
координаты при растяжении пружины.
По площади треугольника на рис. 4 можно определить работу,
совершенную внешней силой, приложенной к правому свободному концу пружины:
Этой же формулой выражается работа, совершенная внешней силой при
сжатии пружины. В обоих случаях работа упругой силы равна по модулю работе внешней силы и противоположна ей по знаку. Если к телу приложено несколько сил,
то общая работа всех сил равна алгебраической сумме работ, совершаемых
отдельными силами, и равна работе равнодействующей приложенных сил.
Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью.
Мощность N – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку
времени t, в течение которого совершена эта работа:
В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт
(Вт). Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время
1 с.
Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
называется физическая величина,
равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α
между векторами силы 
и перемещения 
(рис. 1):
: 
силы 
на направление перемещения 
не остается постоянной, работу следует вычислять для малых
перемещений 
и суммировать результаты:
модуль которой пропорционален удлинению пружины
(рис. 3).
совпадает с направлением
перемещения 
. 
k – жесткость
пружины. 
равна по модулю работе внешней силы 
и противоположна ей по знаку. Если к телу приложено несколько сил,
то общая работа всех сил равна алгебраической сумме работ, совершаемых
отдельными силами, и равна работе равнодействующей приложенных сил.
Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью.
Мощность N – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку
времени t, в течение которого совершена эта работа:
