Работа, мощность — Репетитор физики, математики

Работа силы $A$ [Дж] , совершенная приложенной к телу силой $F$ , приводит к изменению кинетической, потенциальной или внутренней энергии тела. Работа постоянной силы равна произведению силы $F$ на перемещение $S$ и косинусу угла $\beta$ между направлением силы и перемещения:

$A=F \cdot S \cdot \cos \beta \qquad_{(10.1)}$

Формулы работы для трех направлений силы:

1) Если векторы силы и перемещения сонаправлены, то $\cos {0^o }=1 \; \Rightarrow$

$A=F \cdot S \qquad_{(10.2)}$

2) Если векторы силы и перемещения противоположно направлены, то $\cos {180^o }= -1 \; \Rightarrow$

$A=- F \cdot S \qquad_{(10.3)}$

3) Если векторы силы и перемещения перпендикулярны, то $\cos {90^o }=0 \; \Rightarrow$

$A=0 \qquad_{(10.4)}$

Работа консервативных сил (гравитационной, упругой, электростатической) равна изменению потенциальной энергии, взятой с противоположным знаком:

$A_{k.sil} = - (E_{p2} - E_{p1})=E_{p1} - E_{p2} \qquad_{(10.5)}$

Теорема об изменении кинетической энергии. Изменение кинетической энергии системы тел равна работе всех сил, действующих на тела системы:

$E_{k2} - E_{k1} = A_{v.sil} \qquad_{(10.6)}$

Коэффициент полезного действия (КПД) механизма $\eta$ $-$ это отношение полезной работы $A_{\Pi}$ , совершенной механизмом, ко всей затраченной работе (потребленной энергии) $A_Z$ за то же время:

$\eta=\frac{A_{\Pi}}{A_Z} \qquad_{(10.7)}$

Полезная работа всегда меньше затраченной $A_{\Pi}<A_Z$

Мощность $N$ [Вт] — это скорость выполнения работы механизмом, равная отношению работы ко времени, за которое работа совершена:

$N=\frac{A}{t} \qquad_{(10.8)}$

Для обозначения мощности кроме символа N используется также P.

Физический смысл мощности Численное значение мощности равно работе, которое совершает механизм за 1 сек.