kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

  1. Главная
  2. Прочее
  3. Прочее
  4. Работа сил в технической механики

Работа сил в технической механики

Нажмите, чтобы узнать подробности

В данной лекции говорится о работе сил в технической механики. Текст сопровождается рисунками.Имеются примеры решения задач.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Работа сил в технической механики»

Работа силы

Для характеристики действия силы на некотором перемещении точки ее приложения вводят понятие «работа силы».

Работа служит мерой действия силы, работа — скалярная ве­личина.

Работа постоянной силы на прямолинейном пути

Работа силы в общем случае численно равна произведению мо­дуля силы на длину пройденного пути и на косинус угла между на­правлением силы и направлением перемещения (рис. 1.14.1):





Рисунок 1.14.1

Единицы измерения работы:

1 Дж (джоуль)= 1 Н-м; 1 кДж (килоджоуль) = 103 Дж.

Рассмотрим частные случаи.

1- Силы, совпадающие с направлением перемещения, называется движущими силами. Направление вектора силы совпадает с направлением перемещения (рис. 1.14.2).

В этом случае а = 0° (сos = 1). Тогда W = FS 0.

Силы, перпендикулярные направлению перемещения, работы не производят (рис. 1.14.3).






Рисунок 1.14.2 Рисунок 1.14.3

Сила F перпендикулярна направлению перемещения, = 90° ; (соs = 0); W = 0.

3. Силы, направленные в обратную от направления перемеще­ния сторону, называются силами сопротивления (рис. 1.14.4).

Рисунок 1.14.4

Сила F направлена в обратную от перемещения S сторону.

В этом случае = 180° ; (соs = -1); следовательно W =-FS 0.

Движущие силы увеличивают модуль скорости, силы сопротивле­ния уменьшают скорость.

Таким образом, работа может быть положительной и отрица­тельной в зависимости от направления силы и скорости.

Работа постоянной силы на криволинейном пути

Пусть точка М движется по дуге окружности и сила F соста­вляет некоторый угол с касате­льной к окружности (рис. 1.14.5).Вектор силы можно разло­жить на две составляющие:

Рисунок 1.14.5

И спользуя принцип незави­симости действия сил, определим работу каждой из составляющих силы отдельно:



где


Нормальная составляющая силы Fп всегда направлена перпендикулярно перемещению и, следовательно, работы не производит:

При перемещении по дуге обе составляющие силы разворачивается вместе с точкой М. Таким образом, касательная составляющая силы всегда совпадает по направлению с перемещением.

Будем иметь:

Касательную силу Ft обычно называют окружной силой. Работа при криволинейном пути — это работа окружной силы:

Произведение окружной силы на радиус называют вращающим моментом:

Работа силы, приложенной к вращающемуся телу, равна произ­ведению вращающего момента на угол поворота:

Работа силы тяжести

Работа силы тяжести зави­сит только от изменения высоты и равна произведению модуля си­лы тяжести на вертикальное пе­ремещение точки (рис. 1.14.6):

Рисунок 1.14.6



При опускании работа положительна, при подъеме отрицательна.

Работа равнодействующей силы

Под действием системы сил точка массой т перемещается из положения М1 в положение М2 (рис. 1.14.7).

В случае движения под действием системы сил пользуются теоремой о работе равнодействующей.

Работа равнодействующей на некотором перемещении равна алгебраической сумме работ системы сил на том же перемещении.







Рисунок 1.14.7


Работа равнодействующей силы


Примеры решения задач

Пример 1. Тело массой 200 кг поднимает по наклонной плоскости (рис 1.14.8).

Определите работу при перемещении на 10 м с постоянной скоростью. Коэффициент трения тела о плоскость f = 0.15

Рисунок 1.14.8

Решение

1. При равномерном подъеме движущая сила равна сумме сил сопротивления движению. Нано­сим на схему силы, действующие на тело:





2. Используем эту теорему о работе равнодействующей:


3 . Подставляем входящие величины и определяем работу по подъему:






Пример 2. Определите работу силы тяжести при перемещении из точки А в точку С по наклонной плоскости (рис. 1.14.9). Сила тяжести тела 1500 Н. АВ = 6 м, ВС = 4 м.

Решение

1. Работа силы тяжести зависит от изменений высоты груза. Изменение высоты при перемещении из точки А в С:


е

Рисунок 1.14.9


2. Работа силы тяжести:

Пример 3. Определите работу силы резания за 3 мин. Скорость вращения детали 120 об/мин, диаметр обрабатываемой детали 40 мм, сила резания 1 кН (рис. 1.14.10).

Решение

1
. Работа при вращательном движении




где Fрез - сила резания;


Рисунок 1.14.10


2. Угловая частота вращения 120 об/мин.

3. Число оборотов за заданное время составляет z = 120 • 3 = 360 об.

Угол поворота за это время .

4. Работа за 3 мин Wр = 1 • 0,02 • 2261 = 45,2 кДж.


Контрольные вопросы и задания

1. Какие силы называют движущими?

2. Какие силы называют силами сопротивления?

3. Запишите формулы для определения работы при поступа­тельном и вращательном движениях.

4. Какую силу называют окружной? Что такое вращающий мо­мент?

5. Сформулируйте теорему о работе равнодействующей.



Получите в подарок сайт учителя

Окружающий мир 2 класс ФГОС

Домашняя экономика

Электронная тетрадь по английскому...

Английский язык 6 класс ФГОС

Физическая культура 1-4 классы

Занимательный английский 5-7 классы

Окружающий мир 1 класс ФГОС

Электронная тетрадь по математике 6...

Предмет: Прочее

Категория: Прочее

Целевая аудитория: Прочее

Скачать
Работа сил в технической механики

Автор: Маркелова Лидия Михайловна

Дата: 24.01.2021

Номер свидетельства: 571197

Похожие файлы

object(ArrayObject)#851 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(154) "Рабочая программа учебной дисциплины "Техническая механика" для специальности 29.02.04"
    ["seo_title"] => string(89) "rabochaiaproghrammauchiebnoidistsiplinytiekhnichieskaiamiekhanikadliaspietsialnosti290204"
    ["file_id"] => string(6) "295856"
    ["category_seo"] => string(7) "prochee"
    ["subcategory_seo"] => string(12) "planirovanie"
    ["date"] => string(10) "1455883343"
  }
}

object(ArrayObject)#873 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(159) "Конспект урока по дисциплине "Основы технической механики" по теме "Трение скольжения" "
    ["seo_title"] => string(98) "konspiekt-uroka-po-distsiplinie-osnovy-tiekhnichieskoi-miekhaniki-po-tiemie-trieniie-skol-zhieniia"
    ["file_id"] => string(6) "169750"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1423466937"
  }
}

object(ArrayObject)#851 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(83) "семинарское занятие по теме "Силы в механике" "
    ["seo_title"] => string(52) "sieminarskoie-zaniatiie-po-tiemie-sily-v-miekhanikie"
    ["file_id"] => string(6) "107266"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1403196713"
  }
}

object(ArrayObject)#873 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(261) "Методическое пособие по ОП "Техническая механика" для выполнения практического занятия на тему "Равновесие плоской произвольной системы сил.""
    ["seo_title"] => string(80) "mietodichieskoie_posobiie_po_op_tiekhnichieskaia_miekhanika_dlia_vypolnieniia_pr"
    ["file_id"] => string(6) "351913"
    ["category_seo"] => string(7) "prochee"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1477331455"
  }
}

object(ArrayObject)#851 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(178) "Методическая разработка урока по физике:"Решение задач на применение закона сохранения энергии" "
    ["seo_title"] => string(111) "mietodichieskaia-razrabotka-uroka-po-fizikie-rieshieniie-zadach-na-primienieniie-zakona-sokhranieniia-enierghii"
    ["file_id"] => string(6) "233662"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1443184153"
  }
}

Полезное для учителя


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

Распродажа видеоуроков!
Смотреть все комплекты
Курсы ПК и ППК для учителей!
Смотреть все курсы
ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет

Восстановить пароль
Регистрация
Проверка свидетельства