Физика механика лекции и вопросы / OF1_8_Rabota_Moschnost_Energia_Zakony_sokhranen
.pdf☺
–Что такое лошадиная сила?
–Это мощность, которую развивает лошадь ростом один метр и весом один килограмм. Она хранится в Париже, в Палате мер и весов.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
21 |
12+ |
|
Примеры значений мощности
Пример |
Мощность |
|
|
Горящая папироса |
25 Вт |
|
|
Двигатель автомобиля 1976 ВАЗ-2106 «Жигули» |
80 л.с. |
|
|
Дизель трактора К-744Р «Кировец» |
350 л.с. |
|
|
Двигатель автомобиля 1985 Lamborghini Countach |
455 л.с. |
|
|
Газовая турбина танка Т-80У (СССР/Россия) |
1250 л.с. |
|
|
Тепловая мощность первой в мире АЭС в Обнинске |
30 МВт |
|
|
Силовая установка атомного крейсера «Пётр Великий» |
600 МВт |
|
|
Мощность крупнейших действующих многоблочных |
свыше 9 ГВт |
АЭС в 1989 г. |
|
|
|
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
22 |
12+ |
|
« Механика» человека
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
23 |
12+ |
|
1.8.3. Энергия
Если тело способно совершить работу, то оно обладает энергией.
Термин «энергия» (вместо широко использовавшегося раньше термина «движущая сила») был введён в
научный обиход в 1852 г. английским (родом из Шотландии) физиком Уильямом Рáнкином (1820-72).
Энергия – общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи.
Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую. Понятие энергии связывает воедино все явления природы.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
24 |
12+ |
|
Виды энергии
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
25 |
12+ |
|
Единицы энергии
Энергия измеряется в тех же единицах, что и работа: в системе СГС – в эргах (Э), в системе СИ – в джоулях (Дж). В атомной и ядерной физике, в физике элементарных частиц обычно применяется внесистемная единица – электронвольт (эВ, eV): 1 эВ ≈
1,60218·10–19 Дж = 1,60218·10–12 эрг.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
26 |
12+ |
|
Примеры значений энергии
Пример |
Энергия, Дж |
|
|
Распад ядра урана |
1·10–11 |
|
|
Взмах крыла комара |
1·10–7 |
|
|
Произношение слога |
2·10–5 |
|
|
Тяжёлая работа за день |
1·107 |
|
|
Ураган |
1·1015÷4 ·1016 |
|
|
Энергия грозового облака площадью 100 км2 и толщиной |
1·1014 |
5 км примерно равна энергии атомной бомбы |
|
|
|
100-мегатонная водородная бомба |
1·1018 |
|
|
Сильное землетрясение |
6·1018 |
Сверхновая звезда |
1·1042 |
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
27 |
12+ |
|
1.8.4. Кинетическая ии потенциальная энергииии
Пусть движение прямолинейно и действующая на тело сила F постоянна по величине и целиком идёт на сообщение ему ускорения. В этом случае движение будет равноускоренным:
a = v − v0
t
на пути, равном:
l = v0t + at2 = v0 + v t
2 2
т. е. работа силы равняется:
|
v - v |
0 |
|
v |
0 |
+ v |
mv2 |
mv2 |
||
A = Fl = mal = m |
|
× |
|
|
t = |
|
- |
0 |
||
t |
|
|
|
2 |
2 |
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
28 |
12+ |
|
Кинетическая энергия
(Kinetic energy)
К такому же заключению можно придти и в случае криволинейного движения и действия на тело переменной силы. По второму закону Ньютона F
= ma при a = an + aτ, и при m = const:
|
dv |
|
dl |
|
|
|
|
v |
2 |
|
|
2 |
|||
dA = m |
dl = m |
dv = mvdv = md |
|
|
= d |
mv |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
dt |
|
dt |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
v |
mv2 |
|
mv02 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
A = ∫mvdv = |
− |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
v0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
29 |
12+ |
|
Функция состояния
(Function of state)
Величину, которая определяется только состоянием тела, можно назвать функцией состояния.
Функцией состояния является величина
mv2
2
которую называют кинетической энергией.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
30 |
12+ |
|