Теория работы. Лабораторная работа №3. Проверка закона сохранения механической энергии

Лабораторная работа №3. Проверка закона сохранения механической энергии

Цель работы: изучить закон сохранения энергии. Научиться: рассчитывать потенциальную и кинетическую энергию тела; давать трактовку различию получаемых экспериментальных результатов; оценивать критерий достоверности полученных экспериментальных результатов. Убедится в справедливости закона сохранения механической энергии.

Приборы и принадлежности: установка для проверки закона сохранения механической энергии, шарик, линейка, листы белой и копировальной бумаги.

Если под действием силы тело перемещается на некоторое расстояние (Рис.3.1), то говорят, что эта сила совершает работу. Работа А зависит от силы и расстояния, поэтому бесконечно малая работа на участке : , (3.1)

где α – угол между направлением векторов силы и перемещения . Полная работа равна сумме всех бесконечно малых работ (3.1) на каждом бесконечно малом участке: . Но в математике, сумма бесконечно малых величин находится с помощью действия – интегрирования, тогда: , (3.2)

где вектор перемещения изменяется от начального значения – 0, до конечного – S. Если сила постоянна (=const), то ее можно вынести за знак интеграла, а интеграл от перемещения даст нам величину пути:

. (3.3)

Размерность работы: (Джоуль).

Работа может совершаться быстрее или медленнее. Для такой способности силы используется понятие мощность – это работа, совершаемая за единицу времени: (3.4)

Размерность работы: (Ватт).

Так как работу совершает какая-либо сила, а сила – это мера воздействия одного тела на другое, то работа силы – это работа одного тела над другим телом.

Способность тела совершать работу при переходе из одного состояния в другое называется энергией.

Работа может совершаться двумя способами:

1) Путём непосредственного воздействия (удар, давление). При этом тело, совершающее работу до момента воздействия должно двигаться ко второму телу. Тогда говорят, что такое тело обладает кинетической энергией (кинетика – движение): . (3.5)

Дата добавления: 2014-10-31