8. Работа и мощность при поступательном движении тела.

Механическая работа – скалярная величина, характеризующая действие силы, в результате которого происходит перемещение тела.

z

y

Мощность – скалярная величина, равная работе, совершённой за единицу времени.

Единица мощности – ватт, работы – джоуль.

9. Механическая энергия, кинетическая и потенциальная.

Энергия – скалярная величина, характеризующее механическое состояние тела.

Механическое состояние тела – определяется параметрами: скорость, ускорение, импульс и т. д.

При изменении хотя бы одного параметра, меняется и энергия, и состояние тела.

Причиной и одновременно мерой состояния энергии является работа.

Механическая энергия бывает двух видов:

1. Кинетическая энергия механической системы – энергия механического движения системы.

W_к = f(v)

Теорема кинетической энергии – приращение кинетической энергии материальной точки на некотором перемещении равно алгебраической сумме работ всех сил, действующих на материальную точку на том же перемещении.

Кинетическая энергия всегда положительна.

Единица кинетической энергии – джоуль.

2. Потенциальная энергия – механическая энергия взаимодействия системы тел (или частей одного и того же тела), определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.

- потенциальная энергия тела массы m, поднятого на высоту h над поверхностью Земли.

– работа силы тяжести.

- потенциальная энергия упругодеформируемого тела.

– сила упругости, где k – коэффициент упругости.

10. Закон сохранения импульса замкнутой системы, закон сохранения энергии замкнутой системы при упругом и неупругом ударах.

Механическая система – совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых как единое целое.

Рассмотрим замкнутую систему – механическую систему тел, на которую не действуют внешние силы.

Закон сохранения импульса: суммарный импульс замкнутой системы сохраняется, то есть не изменяется с течением времени.

Закон сохранения импульса справедлив только в инерциальных системах отсчёта (иначе нельзя было бы пользоваться законами Ньютона) и является фундаментальным законом природы.

Полная механическая энергия системы тел – энергия механического движения и взаимодействия равна сумме кинетической и потенциальной энергии: E = W_k + W_p

Закон сохранения энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется:

E = W_k + W_p = const

Удар (соударение) – столкновение двух или более тел, продолжающееся в течении очень короткого времени и приводящее к значительному изменению их движения.

Абсолютно упругий удар – столкновение тел, в результате которого во взаимодействующих телах не остаётся никакой деформации, и вся кинетическая энергия, которой обладали тела до удара, после удара снова превращается в кинетическую энергию (то есть выполняется и закон сохранения импульса, и закон сохранения энергии):

Где m₁, m₂ – массы взаимодействующих тел

- скорости тел до столкновения

- скорости тел после столкновения.

Абсолютно неупругий удар — столкновение двух тел, в результате которого тела объединяются, двигаясь дальше как единое целое.

При неупругом ударе импульс системы тел сохраняется:

Закон сохранения энергии не выполняется, так как часть кинетической энергии тел переходит в энергию теплового (хаотического) движения атомов и молекул сталкивающихся тел: