11. Энергия- қозғалыстар мен әрекеттердің әр түрлі формасының әмбебап өлшемі ретінде

Энергия (гр. energeіa – әсер, әрекет) – материя қозғалысының әр түрлі формасының жалпы өлшеуіші.Энергия деп-дененің жұмыс істеу қабілеттілігін айтады.“ Энергия” ұғымы сақталу заңына бағынады (қ. Энергияның сақталу заңы, Термодинамика). Энергия туралы түсінік мәңгілік қозғалтқыш жасаудың мүмкін еместігін дәлелдеуге байланысты пайда болды. Жұмыстың қоршаған ортадағы немесе жүйедегі белгілі бір өзгерістің (отынның жануы, судың құлауы, т.б.) нәтижесінде ғана орындалатындығы анықталды; дененің бір күйден басқа бір күйге ауысуы кезіндегі белгілі бір жұмыс  істеу қабілеті оның энергиясы деп аталды.

Қозғалыстың әр түрлі формасына сәйкес энергияның да бірнеше түрі бар (мысалы, механикалық энергия, химиялық энергия, электромагниттік энергия, гравитациялық энергия, ядролық энергия, т.б.) Физиканың даму процесінде энергия ұғымы нақтыланып әрі жалпыланып отырды. Энергияның екі түрі бар: потенциалдық және кинетикалық.

Кинетикалық энергия– механикалық жүйе нүктелерінің жылдамдығы бойынша анықталатын энергия. Материалдық нүктенің кинетикалық энергиясы (Е) мынаған тең: Е=m2/2, мұндағы m – материалдық нүктенің массасы,  – материалдық нүктенің жылдамдығы.

Потенциалдық энергия — жүйенің толық механикалық энергиясының бір бөлігі. Ол жүйені құрайтын материалдық бөлшектердің өзара орналасуына және олардың сыртқы күш өрісіндегі (мысалы, гравитация өрісі) орнына байланысты анықталады.

Массасы m-ге тең,жер бетінен h биіктікке көтерілген дененің потенциалды энергиясы: E=mgh

12. Күш жұмысы және оның қисықсызықты интеграл арқылы түрлендіру

Механикалық жұмыс – күштің түсірілген нүктесінің орын ауыстыру бағытына проекциясының осы орын ауыстыру шамасына көбейтіндісіне тең күш әсерінің өлшемі. Біз қоршаған ортада қандай да бір күшпен (тартылыс, серпімділік, тебіліс т.б.) біріне-бірі әсер етуші денелерді кездестіреміз. Сонда денелер тек күштердің әсерінен орын ауыстырады. Олай болса, күштердің денелердің орын ауыстыруымен байланысты әсеріне сипаттама беру қажет болады. Механикада мұндай сипаттамаға физикалық шама алынады және күштің орын ауыстыру бойымен бағытталған құраушысы неғұрлым көп, әрі күш түскен нүкте алысырақ жылжыса, онда ол шама соғұрлым үлкен болады. Бұл шама физикада жұмыс деп аталады немесе жолдың түзу учаскесіндегі тұрақты күштің жұмысы:

Жұмыс күш пен орын ауыстыру векторларының скалярлық көбейтіндісіне тең болғандықтан скаляр шама болып табылады.Егер де күш бағыты мен дененің орын ауыстыруының арасындағы бұрыш сүйір [α <900) болса, онда Fs cosα көбейтіндісі оң болады да , F күші оң жұмыс жасайды, яғни А>0, егер күш бағыты мен дененің орын ауыстыруының арасындағы бұрыш доғал [900< α <1800) болса, онда күштің жасаған жұмысы теріс болады, яғни А<0. Бұл кезде күш теріс жұмыс жасамайды, керісінше жұмыс түсірілген күшке қарсы, істелінеді дейді. Егер күш пен орын ауыстырудың арасындағы бұрыш α =900 болса, онда cos α=0 де жұмыс жасалмайды.

Гравитациялық күш жұмысы:

Ауырлық күшінің жұмысы:

Массасы m дене жер бетінен қайсібір биіктікке көтерілсін, m₁=m- дене массасы, m₂=m- жер массасы, r₁=R жер шарының радиусы, r₂=R+h деп аламыз.

Енді жұмыстың өлшем бірліктерін қарастырайық. Бірліктердің халықаралық жүйесінде жұмыс өлшеміне 1 Джоуль алынады, яғни күш бағыты мен орын ауыстырудың бағыты сәйкес келетін болса, онда 1Дж = 1Н /1м болады. Жолдың едәуір бөлігіндегі (қозғалыс қисық сызықты) айнымалы күштің жұмысы, жолдың жеткілікті аз бөлігіндегі элементар жұмыстардың қосындысы болып табылатынын түсіндіру керек, мұнда күш пен α бұрышы тұрақты деп алынады:

13. Қуат

Қуат (орыс. мощность ) уақыт бірлігі ішінде істелінген жұмыстың сол уақытқа қатынасымен өлшенетін физикалық шама.

Машиналардың немесе басқа механизмдердің жұмыс атқару тездігін сипаттайтын шама

Қуаттың бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) өлшем бірлігі – Ватт (Вт). Вт=Дж/с. Қуаттың еселі өлшемдері:1 кВт=10³Вт, 1 МВт=10⁶Вт техникада кеңінен қолданылады; сонымен қатар Қуат бірлігі ретінде ат күші (а. к.) де қолданылады, 1 а.к.=735,5Вт.

Енді тұрақты жылдам-н қозғалып келе жатқан машинаның қозғалыс жылдамдығы мен оның қуатының арасындағы байланысты қарайық:

N=A/t; бірақ A=F/S

F-кедергі күші, онда

N=FS/t;

=S/t, N=FS/t= F t/t= F

Кедергі күші тұрақты болғанда дене жылдамдығы машина двигателінің қуатына пропорционал.

Дененің қозғалыс бағытымен әсер ететін тұрақты күштің қуатын:

өрнегімен де анықтауға болады, мұндағы F – денеге әсер ететін күш, V – дененің жылдамдығы.

Электр қуатының лездік мәні

формуласымен есептеледі.

Реактивті қуат - электротехникалық құрылғылардағы электромагниттік өріс энергиясынын тербелісі жасайтын жүктемені сипаттайтын шама.^[2]