Работа в механике. Мощность

Понятие работа является обобщением повседневного опыта человека. Но в механике это понятие является более узким и более точным, чем в быту.

Работой постоянной силы в механике называется произведение модуля вектора силы на модуль вектора перемещения и на косинус угла между направлением силы и направлением перемещения (рис. 1.9)

Рис.1.9

Эта формула справедлива, если тело движется прямолинейно и на него действует постоянная сила. Длина пути тогда равна модулю вектора перемещения .

Из формулы (1.25) следует, что работа может быть положительной (если ), отрицательной ( ) или равной нулю ( ). Если работа положительная (A > 0), то это значит, что внешние силы совершают над телом работу. Если работа отрицательная (A < 0), то тело совершает работу над внешними телами.

Единицей работы в системе СИ является джоуль (Дж)

.

В общем случае, движение может происходить по криволинейной траектории под действием переменной силы (рис. 1.10).

Рис.1.10

Тогда сначала нужно вычислить элементарную работу на малом участке пути, на котором движение можно считать прямолинейным, а силу постоянной

где ; F_s - проекция силы на направление перемещения.

Суммарную работу находят интегрированием

По этой формуле вычисляется работа переменной силы.

Работа, совершаемая в единицу времени, называется мощностью

Единица мощности - ватт (Вт)