Работа механическая

Или работа сил. — Р. Какой-либо постоянной силы P, приложенной к точке, проходящей длину s по прямой линии по направлению, составляющему угол α с направлением силы, называется произведение, составленное из величины силы P, косинуса угла α и величины расстояния s, пройденного точкой. Если точка описывает криволинейную траекторию, а величина и направление приложенной силы изменяются, то вычисляют работу силы на каждом бесконечно малом элементе пути. Пусть ds есть длина такого элемента, v — величина и направление скорости точки, F — величина и направление силы. Произведение Fdscos(F, v) называется элементарной работой силы на протяжении этого элемента пути. Эта величина может быть представлена еще иначе. Если X, Y, Z суть проекции силы F на осях прямоугольных прямолинейных координат, dx, dy, dz — проекции элемента ds на те же оси, то та же элементарная работа может быть выражена следующим трехчленом.

Xdx + Ydy + Zdz. Работа силы на всем пути, пройденном точкой приложения при переходе из одного положения в другое, равняется интегралу. , взятому по всем элементам пути. Абсолютной единицей служит эрг (см. Единицы мер), т. Е. Работа, совершаемая силой равной одному дин (см.) на пути в один сантиметр. Вследствие малости величин основных единиц массы (грамм) и длины (сантиметр), величина эрга очень мала, поэтому за абсолютную величину единицы работы берут мегаэрг, то есть миллион эргов или даже джоуль, равный десяти мегаэргам. Практическими единицами работы служат килограммометр и пудофут, хотя величины этих единиц изменяются вместе с весом и ускорением силы тяжести в зависимости от широты места и высоты над уровнем океана.

При ускорении 981 стм. В секунду величина пудофута равна 4993 килограммометрам и 490 мегаэргам, а килограммометр равен 0,2 пудофута и 9,81 джоуля или 98,1 мегаэрга. Мегаэрг равен 0,0102 килограммометра и равен 0,00242 пудофута. Лошадиная сила есть способность двигателя производить в одну секунду 15 пудофутов или 75 килограммометров или 7360 мегаэргов. Работоспособность производить в одну секунду работу в один джоуль или 10 мегаэргов есть величина, обозначаемая термином ватт. Лошадиная сила равна 736 ваттам.Д. Б.Понятие о Р. Очень часто применяется при практических расчетах. Так, при прямолинейном движении и постоянной силе, направленной вдоль траектории, работа выразится просто произведением силы на пройденную длину.

При круговом движении под влиянием постоянной силы надо брать произведение длины пройденной дуги круга на составляющую силы, направленную по касательной к этому кругу, и т. Д. Понятие о механической Р. Установлено окончательно Кариолисом и Понселе, который ввел и понятие о "килограммометре", как единице Р. Однако уже Галилей, Декарт и Лейбниц пользовались принципом механической Р. Под разными наименованиями. "Измерение" механической Р. И энергии то же самое (см. Соотв. Статью). Из этого следует заключить, что эти понятия однородны. И действительно, когда Р. Силы, тратясь, преобразовывается в другой вид энергии, количество потраченной Р. Оказывается пропорциональным количеству произведенного вида энергии (см. Сохранение энергии и Термодинамика).

Так, при свободном падении тел, когда Р. Веса P на всем пути падения h идет лишь на сообщение телу массы m, скорости v, обуславливающей "живую силу" или запас "кинетической энергии" 1/2mv2. Ph = 1/2mv2, а вообще:,так как скорость v всегда направлена вдоль элемента ds дуги траектории. Когда скорость v постоянна или равна нулю (в случае равновесия), алгебраическая сумма Р. Всех движимых сил и сопротивлений движению должна быть равна нулю. Этой теоремой в механике часто пользуются для расчета сил и сопротивлений в машинах, допускающих произвольно большой выигрыш в силе или скорости, но подчиненных закону равенства Р. Сил и Р. Всех сопротивлений (см. Соотв. Статью).В. Л..