В механике изучают механическую работу, которая совершается силой, действующей по направлению траектории перемещаемого ей тела. Рассмотрим примеры механической работы. Тележка перемещается под действием приложенной к ней силы. Сила совершает работу. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила (например, сила трения) , действуя на тело, уменьшает скорость его перемещения. Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда на тело действует сила и перемещает его. Когда сила (например, сила трения) противоположна перемещению, работа считается отрицательной. На неподвижный груз, висящий на веревке, действует сила тяжести, но груз не перемещается, поэтому механическая работа в этом случае не совершается. Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом не перемещается, то механической работы мы не совершаем. Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы. Можно мысленно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции) , в это случае механическая работа также не совершается. Без действия на тело силы, не может быть и работы. Итак, механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила, и оно перемещается под действием этой силы. Поэтому условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по направлению силы.
Широкое применение паровых машин в промышленности началось после изобретения в 1774 году Джеймсом Уаттом (1736 - 1819) паровой машины, в которой работа совершалась без использования атмосферного давления, что значительно сократило расход топлива. Уатт дополнил свои машины важнейшими механическими изобретениями, такими как преобразователь поступательного движения во вращательное, центробежный регулятор, маховое колесо и т. д. В 1784 году Уатт запатентовал универсальную паровую машину двойного действия, в которой пар совершал работу по обе стороны поршня. Сейчас разработано большое количество разнообразных тепловых машин, в которых реализованы различные термодинамические циклы. Тепловыми машинами являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, различные тепловые турбины и т. д. Тепловые машины или тепловые двигатели предназначены для получения полезной работы за счет теплоты, выделяемой вследствие химических реакций (сгорание топлива) , ядерных превращений или по другим причинам (например, вследствие нагрева солнечными лучами) Для функционирования тепловой машины обязательно необходимы следующие составляющие: нагреватель, холодильник и рабочее тело. При этом, если необходимость в наличии нагревателя и рабочего тела обычно не вызывает сомнений, то холодильник как составная часть тепловой машины в её конструкции зачастую отсутствует. В качестве холодильника выступает окружающая среда.
Рассмотрим примеры механической работы.
Тележка перемещается под действием приложенной к ней силы. Сила совершает работу. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила (например, сила трения) , действуя на тело, уменьшает скорость его перемещения.
Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда на тело действует сила и перемещает его. Когда сила (например, сила трения) противоположна перемещению, работа считается отрицательной.
На неподвижный груз, висящий на веревке, действует сила тяжести, но груз не перемещается, поэтому механическая работа в этом случае не совершается. Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом не перемещается, то механической работы мы не совершаем. Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы.
Можно мысленно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции) , в это случае механическая работа также не совершается. Без действия на тело силы, не может быть и работы.
Итак,
механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила,
и оно перемещается под действием этой силы.
Поэтому условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по направлению силы.
Сейчас разработано большое количество разнообразных тепловых машин, в которых реализованы различные термодинамические циклы. Тепловыми машинами являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, различные тепловые турбины и т. д.
Тепловые машины или тепловые двигатели предназначены для получения полезной работы за счет теплоты, выделяемой вследствие химических реакций (сгорание топлива) , ядерных превращений или по другим причинам (например, вследствие нагрева солнечными лучами) Для функционирования тепловой машины обязательно необходимы следующие составляющие: нагреватель, холодильник и рабочее тело. При этом, если необходимость в наличии нагревателя и рабочего тела обычно не вызывает сомнений, то холодильник как составная часть тепловой машины в её конструкции зачастую отсутствует. В качестве холодильника выступает окружающая среда.