9) Энергия, как единая мера различных форм движения материи. Работа. Вычисление работы переменной силы. Мощность. Кинетическая энергия.

Энергия- универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. С различными формами движения

материи связывают различные формы энергии:

механическую, тепловую, электромагнитную,

ядерную и др. Энергия, отданная одним телом

другому телу, равна энергии, полученной последним

телом.

Механическая работа — это физическая величина,

являющаяся скалярной количественной мерой действия

силы или сил на тело или систему, зависящая от

численной величины, направления силы (сил) и от

перемещения точки (точек) тела или системы. A=F*S.

Работа сил над системой материальных точек

определяется как сумма работ этих сил над каждой

точкой (работы, совершённые над каждой точкой

системы, суммируются в суммарную работу этих

сил над системой).

Даже если изначально тело не является системой

дискретных точек, можно разбить его (мысленно)

на множество бесконечно малых элементов (кусочков),

каждый из которых считать материальной точкой,

вычисляя работу в соответствии с определением выше.

В этом случае дискретная сумма заменяется на

интеграл.Эти определения могут быть использованы

как для конкретной силы или класса сил — для

вычисления именно их работы отдельно, так и для

вычисления полной работы, совершаемой всеми

силами, действующими на систему.

Мо́щность — физическая величина, равная в общем

случае скорости изменения, преобразования,

передачи или потребления энергии системы.

В более узком смысле мощность равна отношению

работы, выполняемой за некоторый промежуток

времени, к этому промежутку времени. N=dA/dt

Кинети́ческая эне́ргия — энергия механической

системы, зависящая от скоростей движения её

точек в выбранной системе отсчёта. Часто выделяют

кинетическую энергию поступательного и

вращательного движения. Ek=mvv/2

10) Кинетическая энергия и работа при вращательном движении.

Кинетическая энергия- функция состояния, или мера работоспособности движущегося тела. Сила, действуя на покоющееся тело и вызывая его движение совершает работу, а энергию движущегося тела возрастает на вел-ну затраченной работы. dA=dT. К.Э. вращ. Движения Твр= I *omega^2/2

11) Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальное поле сил. Потенциальная энергия и ее связь с силой, действующей на материальную точку.

Все силы встречаются в макроскопической механике принято делить на консервативные и неконсервативные. Если сил взаимодействия зависят только от расположения мат. Точек системы , т.е. от их координат и работы этих сил при перемещении системы из произвольного начального положения в произвольное конечное положение не зависит от пути перехода, а определяется только начальным и конечным положениями системы, то такие

силы наз. Консервативными. к консер. Силам относится упругие силы, силы тяготения, электростатические силы. Работа консер. сил по любому замкнутому пути равна нулю.

Все силы не являющиеся консер. относятся к неконеср. Среди неконсер. Сил важную роль играют диссипативные сила, работа которых по замкнутому пути не равна нулю. К диссипативным

силам относится: силы трения, силы сопротивления при движение тел в жидкостях и газах, силы не упругой деформации, и др. Характерной особенностью диссипативных сил является: их зависимость от скорости.Потенциальное векторное поле: В физике, имеющей дело с силовыми полями, математическое условие потенциальности силового поля можно представить как требование равенства нулю работы при мгновенном перемещении частицы, на которую действует поле, по замкнутому контуру. Этот контур не обязан быть траекторией частицы, движущейся под действием только данных сил. В качестве потенциала поля в этом случае можно выбрать работу по мгновенному перемещению пробной частицы из некоторой произвольно выбранной исходной точки в заданную точку (по определению эта работа не зависит от пути перемещения). Например,потенциальными являются статическое электрическое поле,

а также гравитационное поле в ньютоновой теории гравитации.В некоторых источниках потенциальным полем сил считаетсятолько поле с потенциалом, не зависящим от времени. Это связано с тем, что потенциал для сил, зависящий от времени,

вообще говоря, не является потенциальной энергией тела, движущегося под действием этих сил. Поскольку силы совершают работу не одномоментно, работа сил над телом будет зависеть от его траектории и от скорости прохождения по ней. В этих условиях сама потенциальная энергия не определена, так как по определению должна зависеть только от положения тела, но не от пути. Тем не менее,

и для этого случая потенциал для сил может существовать, и может входить в уравнения движения так же, как и потенциальная энергия для тех случаев, когда она существует.

Потенциальная энергия  — скалярная физическая

величина, характеризующая способность материальной точки (тела) совершать работу за счет своего нахождения в поле действия консервативных сил. Другое определение: потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы, и описывающая взаимодействие элементов системы^[1]. Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином..Единицей измерения энергии в СИ является Джоуль.Потенциальная энергия принимается равной нулю для некоторой конфигурации тел в пространстве, выбор которой определяется удобством дальнейших вычислений. Процесс выбора данной конфигурации называется нормировкой потенциальной энергии.Корректное определение потенциальной энергии может быть дано только в поле сил, работа которых зависит только от начального и

конечного положения тела, но не от траектории его перемещения. Такие силы называются консервативными.Также потенциаль

ная энергия является характеристикой взаимодействия нескольких тел или тела и поля.Любая физическая система стремится к состоянию с наименьшей потенциальной энергией.Потенциальная энергия упругой деформации характеризует взаимодейст

вие между собой частей тела.