Работа и энергия
Работа постоянной и переменной силы. Графический способ расчета работы. Мощность и потенциальная энергия. Консервативные и диссипативные системы. Расчет потенциальной энергии упруго деформированного тела. Выражение мощности через линейную скорость.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.04.2019 |
| Размер файла | 67,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лекция
ТЕМА: РАБОТА И ЭНЕРГИЯ
1. Работа постоянного и переменного тока
Если тело двигается прямолинейно под действием силы F, образующей угол a с направлением перемещения S, считается, что сила совершает механическую работу.
Если направление силы и перемещение совпадает то A=F·S.
Если сила F направлена под углом a, то работу совершает только горизонтальная составляющая силы Fг. Вертикальная составляющая на движение никакого действия не оказывает. Работа скалярная величина (А>0, тело движения, А<0 - сила трения)
В случае переменной силы, разбиваем весь путь S на столь малые отрезки dS, где силы, действующие на каждом из них, можно считать постоянными.
Работу определяем по формуле dAЯ =FЯ d SЯ cosaЯ
Тогда работа на всем пути определяется как сумма всех работ на малых участках, n
Или в предельном случае дробления на бесконечно малые участки.
Здесь все величины или их часть непостоянны. Чтобы найти этот интеграл, надо знать зависимость F, от S и a.
Графический способ расчета работы.
Это будет справедливо и в том случае, когда сила является переменной. Для этого достаточно разбить путь, пройденный телом, на столь малые участки, что силу на них можно считать величиной постоянной, найти работу на каждом участке и просуммировать.
2. Мощность.
Для оценки эффективности работы механизма вводят физическую величину - мощность.
- называется средней мощностью и характеризует работу, совершаемую в единицу времени.
Мощность измеряется:
Если работа совершается неравномерно, то
мощность энергия скорость диссипативный
Если работа совершается постоянной силой, то мощность можно выразить:
-выражение мощности через линейную скорость.
В случае непостоянной силы мгновенная мощность определяется
В современной практике часто встречаются единицы:
1. Работа в киловатт-часах
1 кВт·ч. -это работа совершаемая механизмом с постоянной мощностью 1кВт в течение 1 часа.
1 кВт·ч = 1000Вт·3600= 3,6·106 Дж.
2. Мощность в лошадиных силах, (л.с.)
1л.с.=736 Вт= 0,736 кВт.
3. Потенциальная энергия
Потенциальная энергия - это энергия которая зависит от взаимного расположения тел или частей одного и того же тела.
Потенциальная энергия тела массой m поднятого на высоту h относительно нулевого уровня.
Потенциальная энергия численно равна работе которую может совершать тело падая с высоты h. Так же потенциальная энергия может быть как положительной, так и отрицательной.
Например: если за нулевой уровень принять поверхность Земли, то потенциальная энергия тела поднятого на высоту h относительно земли, положительна. Если же тело находится в шахте на глубине h, потенциальная энергия отрицательна.
Пусть тело массой m перемещается из точки 1 в точку 2 и наоборот, т.е. тело проходит путь по замкнутому контуру.
Поля, в которых работа по замкнутому контуру равна нолю и не зависит от формы траектории, а зависит только от положения начальной и конечной тачки называются потенциальными, а действующие в них силы - консервативными. К ним относятся силы тяжести, кулоновские силы, силы тяготения и потенциальная энергия в этих полях равна работе консервативных сил с противоположным знаком.
Если же работа сил зависит от траектории движения, то такие силы называют диссипативными.
Рассчитаем потенциальную энергию упруго деформированного тела. По закону Гука сила упругости Fупр.= -kДx, k- коэффициент упругости, Дx- деформация или смещение. Минус в формуле указывает на то что силы упругости всегда противоположны по направлению смещения.
По третьему закону Ньютона сила F совершающая работу должна преодолеть силу упругости и она будет равна F= -Fупр. и с учетом этого элементарная работа dA совершаемая на малом перемещение dx с силой F определится по формуле dA=-Fdx=kДxdx.
Для того чтобы определить работу на всём участке или общую работу необходимо произвести суммирование или интегрирование.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет мощности на разрушение забоя при алмазном бурении, мощности на вращение бурильной колонны, мощности бурового станка при бурении, в двигателе станка при бурении, на валу маслонасоса. Мощность, потребляемая двигателем бурового насоса из сети.
контрольная работа [106,6 K], добавлен 14.12.2010Характеристика процесса разработки месторождений. Физическая сущность режима истощения пластовой энергии. Обзор основных источников пластовой энергии. Условия для проявления естественного газонапорного, водонапорного, гравитационного и смешанного режимов.
контрольная работа [63,9 K], добавлен 21.08.2016Понятие и территории распространения субмаринных вод, их отличительные особенности. Основные факторы, влияющие на процессы формирования и движения данных вод. Эксплуатация субмаринных источников, сферы их использования и главные источники энергии.
доклад [825,8 K], добавлен 25.05.2012Расход потока грунтовых вод при установившемся движении в однородных пластах. Фильтрационный поток между скважинами при переменной мощности водоносных слоев фильтрация воды через однородную прямоугольную перемычку. Приток воды в строительные котлованы.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 09.10.2014Фигура Земли как материального тела. Действие силы тяготения и центробежной силы. Внутреннее строение Земли. Распределение масс в земной коре. Системы координат, высот и их применение в геодезии. Азимуты, румбы, дирекционные углы и зависимости между ними.
реферат [13,4 M], добавлен 11.10.2013Пути повышения срока службы канатов шахтных подъемных установок. Выбор ёмкости подъёмного сосуда и каната, основные размеры органа навивки. Расход энергии КПД установки. Расчёт мощности на валу двигателя и потребляемой из сети, диаграммы мощностей.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.11.2013Расчет промышленных запасов шахтного поля, а также годовой мощности исследуемой шахты, определение и оценка срока ее службы. Выбор и обоснование способа и схемы вскрытия и подготовки поля. Технология очистных работ, их технико-экономическое обоснование.
курсовая работа [435,2 K], добавлен 20.01.2016Особенности оценки напряженно–деформированного состояния массива в многолетних мерзлых породах в зависимости от теплового режима выработки. Оценка видов действующих деформаций. Расчет распределения полных напряжений в массиве пород вокруг выработки.
контрольная работа [47,6 K], добавлен 14.12.2010Понятие вентиляторной установки, ее значение для ведения горных работ. Обоснование выбора вентилятора, определение режимов его работы, мощность двигателя и способы регулирования. Выполнение расчета токов короткого замыкания, виды защиты и установок реле.
курсовая работа [80,8 K], добавлен 24.06.2011Изучение двух скважин (нагнетательной и добывающей) в горизонтальном продуктивном пласте постоянной мощности. Определение типа фильтрационного потока, с описанием физической сущности рассматриваемого процесса. Расчёт фильтрационных характеристик потока.
курсовая работа [637,7 K], добавлен 18.05.2013Графический способ определения нормы среднегодового модуля стока реки с коротким рядом наблюдений. Расчет нормы мутности воды и нормы твердого стока взвешенных наносов. Параметры водохранилища и время его заиления, определение минимального стока реки.
курсовая работа [1011,4 K], добавлен 16.12.2011Переход от магнитного азимута к дирекционному углу. Графический способ определения площадей на планах и картах. Порядок работы при измерении теодолитом горизонтального угла "от нуля". Гидростатическое нивелирование. Построение топографического плана.
контрольная работа [276,8 K], добавлен 02.06.2011Географическое положение, климат, гидрография, рельеф исследуемого района, его геология и гидрогеология. Документация обнажений горных пород и работа с горным компасом. Методика обработки измерений элементов трещеноватости. Инженерные изыскания.
отчет по практике [345,5 K], добавлен 07.01.2014Краткая геологическая и гидрогеологическая характеристика шахтного поля. Вскрытие месторождения и применяемые системы разработки. Расчет производственной мощности шахты "Обуховская". Планирование производства, труда и зарплаты на исследуемой шахте.
курсовая работа [157,7 K], добавлен 21.10.2010Метод возведения постоянной крепи ствола как способ защиты вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород. Соотношение, определяющее расстояние от полости до оси ствола и между скважинами. Трудоемкость работ по образованию деформационного поля.
презентация [94,7 K], добавлен 17.05.2012Условия ведения взрывных работ в угольных шахтах. Выбор метода ведения взрывных работ, способа и режима взрывания, средств инициирования зарядов. Установление длины заходки. Порядок расчета параметров взрывных работ. Выбор очередности взрывания зарядов.
методичка [2,0 M], добавлен 01.04.2012Методы контроля напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов нефтеперекачивающей станции. Организация систем диагностического мониторинга на объектах нефтегазового комплекса. Способы оценки состояния технологических трубопроводов.
отчет по практике [956,8 K], добавлен 19.03.2015Понятие и типы ветров. Классификация и площади пустынь. Геологическая работа ветра. Понятие дефляции и корразии. Транспортирующая деятельность и скорость ветра. Эоловая транспортировка и аккумуляция. Физическое, химическое и биогенное выветривание.
курсовая работа [30,8 K], добавлен 19.06.2011Влияние высоты уступов на технико-экономические показатели разработки и безопасность ведения открытых горных работ, их выбор по условиям безопасности ведения выемочно-погрузочных работ и способу выемки. Скорость углубки и подвигание бортов карьера.
лекция [49,0 K], добавлен 26.08.2013Вторичное вскрытие пласта перфорацией. Технические характеристики кумулятивных перфораторов. Описание и работа перфорационной системы. Фильтрация флюидов в местах сужения порового пространства. Подготовка перфорационной системы к использованию.
курсовая работа [8,5 M], добавлен 23.05.2012
