A és a hatalom
Amikor valamilyen erõ hatása alatt a szervezet mozgást végez, az erõ hatását mechanikus munkáknak nevezik.
A mechanikai munka az erő hatásának mértéke, aminek következtében a testek mozognak.
Állandó erejű munka. Ha a test egyenes erővel mozdul el egyenesen
.
1 J - erővel végzett munka 1H-ban, amikor 1 m-rel az erő irányában mozog.
ha az egy hegyes szög,
ha az egy tompa szög,
Változó erő kifejtése. Egy változó erő munkájának megtalálásához a megkerülő pályát nagyszámú kis szakaszra osztják fel, így azok egyenes vonalaknak tekinthetők, és az adott szakasz bármely pontján ható erő állandó.
Alapfokú munka (azaz egy elemi helyszínen végzett munka
A munka sebességének leírására a kapacitás fogalmát vezették be.
Egy állandó erõ hatalma numerikusan egyenlõ az egységnyi idõvel mért erõvel.
.
1 W az erő ereje, amely 1 s-ban 1 J-ot eredményez.
Változó teljesítmény esetén (különböző időközönként különböző munkák végezhetők el) a pillanatnyi teljesítmény fogalma kerül bemutatásra:
,
ahol
így a hatalom megegyezik az erő skaláris erejével
Kinetikus és potenciális energia. Az energiatakarékosság és a lendület törvényei.
A korábban bemutatott összes mennyiség csak mechanikai mozgást jelentett. Az anyag mozgásának azonban sok formája van, a mozgás egy formájától folyamatosan átmenet van. Szükséges olyan fizikai mennyiség bevezetése, amely az anyag mozgását jellemzi létezésének minden formájában, aminek segítségével az anyag mozgásának különböző formáit mennyiségi összehasonlításra lehetne használni.
Az energia számszerűen megegyezik a test által elvégezhető maximális munkával, és ugyanolyan mértékegységekben mérik, mint a munkát. Amikor az energia egyik típusról a másikra átkerül, a szervezet vagy rendszer energiaát kell kiszámítani az átmenet előtt és után, és meg kell különböztetni. Ezt a különbséget munkának nevezzük:
Így. A fizikai mennyiségek, amelyek jellemzik a test munkaképességét, az energia.
A test mechanikai energiáját a testmozgás okozhatja bizonyos sebességgel, vagy a test megtalálásával a potenciális erőtérben.
Az energia, amelyet a testnek a mozgása miatt tulajdonítanak, kinetikusnak nevezik.
A testen végzett munka megegyezik a kinetikus energia növekedésével.
Találjuk meg ezt a munkát abban a helyzetben, amikor a testre alkalmazott valamennyi erő eredménye megegyezik
A test által a mozgási energia miatt végzett munka megegyezik az energia csökkenésével.
Ha az űr bármely pontján a testet olyan más erőteljes testek végzik, amelyek nagysága különböző pontokon eltérő lehet, akkor azt mondják, hogy a test erő vagy erőtér területén van.
A mechanika összes ereje konzervatív és nem konzervatív (vagy disszipatív).
Azok a erők, akiknek a munkája nem függ a pályától, de csak a test kezdeti és végső helyzete határozza meg, az úgynevezett konzervatív.
Azok az erők, akiknek a munkája az ösvény alakjától függ, nem konzervatív (súrlódási erők).
A potenciális energia a rendszer teljes mechanikai energiájának részével foglalkozik, amelyet csak a rendszert alkotó testek kölcsönös elrendezése és az egymás közötti kölcsönhatások jellege határoz meg. A potenciális energia az a energia, amelyet a testek vagy testrészek kölcsönös elrendezésük miatt biztosítanak.
Minden egyes feladatban beleegyezik abba, hogy figyelembe veszi a test adott pozíciójának potenciális energiáját nullával, és más pozíciók energiáját vegye figyelembe a nulla szinthez képest. A funkció konkrét formája
A kút alján fekvő ugyanazon test potenciális energiája a H mélységgel
A vizsgált példában a Föld-test rendszer potenciális energiájáról beszéltünk.
A potenciális energia nemcsak a kölcsönható testek rendszere lehet, hanem különálló test. Ebben az esetben a potenciális energia függ a testrészek viszonylagos helyzetétől.
ahol k a rugalmassági együttható, x a test deformációja.
Általában a test egyidejűleg rendelkezik mind kinetikus, mind potenciális energiával. Ezen energiák összegét a test teljes mechanikai energiájának nevezik:
A rendszer teljes mechanikai energiája egyenlő a kinetikus és potenciális energiáinak összegével. A rendszer teljes energiája megegyezik a rendszer által rendelkezésre bocsátott összes energiatípus összegével.
A mechanikai rendszer egy testület, amelyet megfontolásra különítettek el. A mechanikus rendszert alkotó testületek kölcsönhatásba léphetnek egymással vagy olyan testekkel, amelyek nem tartoznak egy adott rendszerhez. Ennek megfelelően a rendszer testére ható erők belsõ és külsõ részekre oszthatók.
Belső erőket hívnak, amelyekkel a rendszer testei kölcsönhatásba lépnek egymással
A külsõ erõket az adott rendszerhez nem tartozó testek hatása miatt nevezik.
A zárt (vagy elszigetelt) szervek rendszere, amelyen a külső erők nem működnek.
Zárt rendszerekben változatlan (megőrzött) három fizikai mennyiség van: energia, lendület és szögsebesség. Ennek megfelelően három védelmi törvény létezik: energia, lendület, szögletes lendület.
A mechanikai energia megőrzésének törvénye: csak konzervatív erők területén a teljes mechanikai energia állandó marad egy elszigetelt szervrendszerben. A disszipatív erők (súrlódási erők) jelenléte az energia eloszlatásához (disszipáció) vezet, azaz átalakítja azt más típusú energiává, és megsérti a mechanikai energia megőrzésének törvényét.
A teljes energia megőrzésének és átalakításának törvénye: egy elszigetelt rendszer teljes energiája állandó.
A mechanikai rendszert alkotó testek impulzusainak összegét a rendszer lendületének nevezik:
A testek rendszere számára a belső erők a Newton harmadik törvényének megfelelően párhuzamosan egyenlőek, és ellentétes irányúak, azaz geometriai összegük nulla.
így a mechanikai impulzus időszármazéka megegyezik a rendszeren fellépő külső erők geometriai összegével,
Zárt rendszer esetén
A lendület megőrzésének törvénye: az anyagi pontok zárt rendszerének lendülete állandó marad.
Ebből a törvényből következik, hogy elkerülhetetlen a visszahúzódás, amikor bármilyen fegyverről lő ki. A lövedék pillanatában egy golyó vagy héj egy oldalirányú impulzust kap, és egy puska vagy ágyú egy ellentétes irányban irányított impulzust kap. Ennek a hatásnak a csökkentése érdekében speciális reteszelő eszközöket alkalmaznak, amelyekben a szerszám mozgási energiáját rugalmas deformáció potenciális energiává alakítják át és a visszahúzó eszköz belső energiájává.
A törvény lendületmegmaradás az alapja a forgalmi (tengeralattjáró) a lapátkerék és csavarok, és vízsugár hajómotorok (a szivattyú kiszívja tengervíz és eldobja hátra). Ugyanakkor néhány víz visszahúzódik, egy bizonyos impulzussal együtt, és a hajó ugyanazt a impulzust kapja előre. Ugyanez a törvény a jet-mozgalom alapja.