Механическая работа. Мощность. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии

Работа силы, совершаемая при перемещении тела, называется механической работой.
Механическая работа равна произведению действующей силы на модуль перемещения и на косинус угла между ними:

Пусть тело под действием постоянной силы F переместилось на расстояние S. Тогда возможны варианты в расчете механической работы.
1. Если направление движения тела S совпадает с направлением действия силы F, то сила совершает положительную работу: A = F∙S (Cosα=1, α=0o)

Если направление движения тела S противоположно направлению действия силы F, то сила совершает отрицательную работу:
A = - F∙S
(Cosα=-1, α=180o)

3. Если под действием силы тело не перемещается, т.е. S =0, то работа силы равна нулю: A = 0
F
S = 0 ? A =0
F = 0 ? A =0
4. Если тело движется по инерции, т.е без действия силы (F=0), то работа силы равна нулю.
5. Если вектор силы направлен перпендикулярно вектору перемещения, то работа равна нулю.
F
S

[A] =[1 Джоуль] = [1 Дж] = [1 Н∙ м]
1 кДж = 1000 Дж
1 МДж = 1000000 Дж
1 мДж = 0,001 Дж

Геометрический смысл механической работы
Геометрический смысл механической работы заключается в том, что работа силы численно равна площади фигуры под графиком зависимости силы от перемещения тела.

Геометрический смысл механической работы

Задача
Используя график зависимости силы от пройденного пути, найдите значение механической работы, совершенной телом при прохождении расстояния 6 м.

Мощность – это величина, характеризующая
быстроту совершения работы.

Механической энергией E называется способность тела совершать механическую работу.
[E]=[1Дж]

Механическая энергия
Кинетическая энергия (Ек) – энергия, которой обладают движущиеся тела.
Потенциальная энергия (Еп) - энергия взаимодействия тел, зависящая от взаимного расположения тел или частей тела.

Потенциальная энергия деформированного тела равна:

Механическая работа – это мера изменения энергии. Если совершается работа, то меняется энергия того или иного вида, т.е.