Сборник задач по общему курсу физики, 1979 М/у Механика №1885, электростатика №1990. Физические основы механики

Механическая работа. Мощность
Работа силы – количественная характеристика процесса обмена энергией между взаимодействующими телами.
Рассмотрим 2 случая:

1. 
   Пусть тело перемещается по прямолинейной траектории под действием постоянной силы .
   

Работа силы в этом случае вычисляется как скалярное произведение силы , действующей в направлении перемещения, на величину перемещения: или

Если работу совершает сила , составляющая острый угол с перемещение, то А0, если работа совершается против силы , то А0 (т.е. составляет тупой угол с перемещением), если работа составляет прямой угол с перемещением, то А=0.

2. 
   Пусть тело перемещается по криволинейной траектории под действием переменной силы .
   

Чтобы подсчитать работу силы на перемещении АВ (АВ=S), разобьем путь АВ на малые перемещения Si, такие, чтобы их можно было считать прямолинейными, а силу в их пределах постоянной.

Работа силы на элементарном перемещении :

Полная работа на перемещении АВ:

Переходя от суммирования к интегрированию (при ), получим:
(24)
Мощность – работа, совершаемая за единицу времени:

Среднее значение мощности за промежуток времени t:

Если сила, совершающая работу, постоянна, то:

.