Pot exista situații în care legea conservării impulsului se realizează doar parțial, adică numai în proiectarea pe aceeași axă. În cazul în care corpul forței, impulsul său nu este conservată. Dar puteți alege întotdeauna axa, astfel încât proiecția forței pe această axă este zero. Apoi, proiecția momentului de pe această axă va fi menținută. De obicei, această axă este ales de-a lungul suprafeței pe care corpul se mișcă.
caz FOIA Multidimensional. metoda Vector
În cazurile în care organismul nu se deplasează de-a lungul unei linii drepte, în cazul general, să aplice legea conservării impulsului, este necesar să-l picteze pe toate axele de coordonate implicate în problema. Dar soluția la o astfel de problemă poate fi mult simplificată prin utilizarea unei metode vector. Acesta este utilizat în cazul în care unul dintre corpurile în repaus înainte sau după impact. Apoi, legea conservării impulsului este scris de unul dintre următoarele moduri:
Din regulile plus vectorului, rezultă că cei trei vectori în care formulele trebuie să formeze un triunghi. Pentru triunghiuri folosite cosinus teorema.
Informații teoretice de bază
Caracteristicile energetice ale mișcării sunt introduse bazate pe conceptul de lucru mecanic sau putere. Munca efectuată de către o forță constantă F. numită cantitate fizică egală cu produsul modulelor de forță și de deplasare, înmulțită cu cosinusul unghiului dintre vectorii forță F și deplasarea S:
Munca este o cantitate scalară. Acesta poate fi fie pozitiv (0 ° ≤ # 945; <90°), так и отрицательна (90° <α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж). Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 ньютон на перемещении 1 метр в направлении действия силы.
Dacă forța variază odată cu trecerea timpului, pentru a găsi forța de muncă este reprezentată în funcție de mișcare și este o zonă figura sub curba - este lucrarea:
Un exemplu de modul de putere, care depinde de coordonatele (deplasarea) poate fi forța arcului elastic ascultarea legii Hooke (Fupr = kx).
Forța de muncă, efectuat pe unitatea de timp se numește putere. Putere P (denumită uneori bukvoyN) - cantitatea fizică, egală cu raportul de funcționare A la intervalul de timp t. în timpul căreia realizat acest lucru:
Conform acestei formule, se calculează puterea medie. și anume Puterea caracterizează, în general, procesul. Astfel, lucrarea poate fi exprimată și prin puterea: A = Pt (dacă desigur cunoscut pentru puterea și timpul lucrării). unitate de putere este numită wați (W) sau 1 joule per 1 secundă. În cazul în care mișcarea este uniformă, atunci:
În conformitate cu această formulă, putem calcula puterea instantanee (puterea la un moment dat), dacă înlocuim viteza în valoarea formulă a vitezei instantanee. Cum știu cât de mult puterea de a conta? Dacă problema cere puterea de la momentul respectiv, sau la un moment dat în spațiu, este considerat a fi instantanee. Când a fost întrebat despre capacitatea pentru o anumită perioadă de timp sau o parte din drum, apoi uita-te pentru puterea medie.
Eficiență - eficiența. este raportul dintre lucrul mecanic util cheltuit sau aceeași putere netă consumată la:
Ce lucru este util și ceea ce este cheltuit este determinat de condițiile unei probleme specifice, prin raționament logic. De exemplu, în cazul în care efectuează macara lucrează la sarcina fiind ridicată la o anumită înălțime, acesta va fi util în sarcina de ridicare (așa cum a fost creat pentru ei de la robinet), și-a petrecut - activitatea desfășurată de către motorul macaralei.
Deci, puterea utilă și consumate nu au o definiție strictă, și sunt raționament logic. În fiecare sarcină trebuie să stabilească faptul că această problemă a fost scopul de a face munca (locul de muncă sau putere utilă), și că a existat un mecanism sau o metodă de a comite întreaga lucrare (putere consumată sau locul de muncă).
În general, eficiența arată cât de eficient mecanismul convertește un tip de energie la altul. În cazul în care puterea se schimbă în timp, apoi găsi un loc de muncă ca o figură a zonei sub graficul de putere în funcție de timp:
Cantitatea fizică egală cu jumătate din produsul din greutatea corpului prin pătratul vitezei sale, energia corp nazyvaetsyakineticheskoy (energie de mișcare)
Corpul are o energie dacă este capabil de a efectua munca. De exemplu, corpul în mișcare posedă energie cinetică, adică energia de mișcare, și capabil de a face muncă în organele sau organismele de deformare conferă accelerației la care se va produce o coliziune.
Sensul fizic al energiei cinetice a unui corp în repaus masa m se deplasează cu o viteză v necesară pentru a efectua o muncă egală cu valoarea obținută a energiei cinetice. Dacă masa corporală m se deplasează cu viteza v. ceva care să-l oprească, trebuie să facă lucrarea egală cu energia cinetică inițială. La frânare, energia cinetică este cea mai mare parte (cu excepția coliziune atunci când energia merge în deformare) „luată“ de către forța de frecare.
Teorema energiei cinetice: activitatea forței rezultante este egală cu variația energiei cinetice a corpului:
Teorema energiei cinetice este valabilă, de asemenea, în cazul general, atunci când organismul se deplasează sub acțiunea forței de schimbare, a cărei direcție nu coincide cu direcția de deplasare. Aplică această teoremă este convenabil în problemele privind accelerarea și decelerarea corpului.
Împreună cu energia cinetică sau energia de mișcare în fizica, un rol important este jucat de conceptul de energie potențială sau energia de interacțiune a organelor.
Energia potențială este determinată de poziția reciprocă a organelor (de exemplu, poziția corpului în raport cu suprafața pământului). Conceptul de energie potențială poate fi introdusă numai pentru forțele, a căror activitate nu depinde de traiectoria de deplasare a corpului și este determinată numai de pozițiile inițiale și finale (forță, astfel nazyvaemyekonservativnye). Funcționarea acestor forțe pe un traseu închis este zero. Această proprietate este posedat de gravitație și forța elastică. Aceste forțe pot introduce conceptul de energie potențială.
Energia potențială a corpului în gravitația Pământului se calculează cu formula:
Sensul fizic al energiei potențiale a corpului: energia potențială este lucrarea care face ca forța gravitației atunci când corpul este coborât la un nivel zero (h - distanța de la centrul de greutate la zero). În cazul în care organismul are un potențial energetic, astfel că este capabil să facă munca în toamna acestui înălțimea corpului h la zero. de lucru gravitate este egală cu variația energiei potențiale a corpului, luat cu semnul opus:
Adesea obiectivele energetice trebuie să găsească de lucru pentru a ridica (flipping, dostavaniya gropii) a corpului. În toate aceste cazuri, trebuie tratate nici o mișcare a corpului, ci doar centrul de greutate.
Energia potențială Ep depinde de alegerea nivelului de zero, adică alegerea originii axei OY. Fiecare sarcină zero este ales din motive de comoditate. Sensul fizic nu este energia potențială și schimbarea acestuia prin deplasarea corpului de la o poziție la alta. Această schimbare nu depinde de alegerea nivelului de zero.
Energia potențială a arcului de tensionare se calculează cu formula:
unde: k - constantă de primăvară. resort Stretched (sau comprimat) este capabil să pună în mișcare atașat de corpul ei, care este, de a informa această energie cinetică a corpului. Prin urmare, în această primăvară are o rezervă de energie. Se întinde sau comprimarea de x trebuie calculată din starea nedeformate a corpului.
Energia potențială a corpului elastic deformată elastic este egală cu forța în timpul tranziției de la această stare la deformare zero. Dacă în starea inițială a arcului a fost deformat, iar alungirea acestuia este egală cu x1. apoi trecerea la un stat nou, cu o forță elastică alungire x2 funcționează egală cu variația energiei potențiale, luată cu semnul opus (ca forța elastică este întotdeauna îndreptată împotriva deformarea corpului):
Energia potențială de deformare elastică, atunci când - energia de interacțiune dintre părțile individuale ale corpului între o forțe elastice.
forța de frecare depinde de activitatea distanța parcursă (acest tip de putere, a cărui funcționare depinde de traiectoria și distanța parcursă este numit: forțe disipative). Conceptul de energia potențială pentru forța de frecare nu poate intra.