Как было установлено в предыдущих параграфах, движение твердого тела отвечает двум уравнениям [см. (35.5) и (38.5)]
(41.1)
(41.2)
Следовательно, движение тела определяется действующими на тело внешними силами fi и моментами этих сил Mi. Моменты сил можно брать относительно любой неподвижной или движущейся без ускорения оси (относительно той же оси берется и момент инерции I), Взяв моменты внешних сил относительно оси, движущейся с ускорением, мы, по существу, написали бы уравнение (41.2) в неинерциальной системе отсчета, В этом случае, кроме внешних сил, приложенных к телу, нужно учитывать также силы инерции и их моменты.
Точки приложения сил fi действующих на тело, можно переносить вдоль линий их действия, поскольку при этом ни сумма , ни моменты Mi не изменяются (при переноске силы вдоль линии ее действия плечо относительно любой точки не изменяется). Осуществляя такой перенос, можно несколько сил заменять одной силой, эквивалентной им в отношении воздействия, оказываемого на движение тела. Так, например, две силы f1 и f2, лежащие в одной плоскости (рис. 108), можно заменить эквивалентной им силой f, точку приложения которой можно также выбирать произвольно на направлении, вдоль которого она действует.
1) Дано:
m = 500 г
h = 3 м
Найти:
A - ?
A = mgh
A = 0,5 кг * 10 Н/кг * 3 м = 15 Дж.
ответ: Сила тяжести совершает работу 15 Дж.
2) Дано:
t = 16 c
h = 8 м
m = 10 кг
Найти:
N - ?
N = A / t
A = mgh
N = mgh / t
N = 10 кг * 10 Н/кг * 8 м / 16 с = 50 Вт.
ответ: Человек развивает мощность 50 Вт.
3) Дано:
m = 50 кг
h = 10 м
Найти:
E - ?
E = mgh
E = 50 кг * 10 Н/кг * 10 м = 5000 Дж = 5 кДж.
ответ: Потенциальная энергия мальчика увеличилась на 5 кДж.
4) Дано:
m = 3 кг
V = 10 м/с
Найти:
E - ?
E = mV^2 / 2
E = 3 кг * 100 м^2/с^2 / 2 = 150 Дж.
ответ: Кинетическая энергия камня равна 150 Дж.
Объяснение:
« Пред.
§41. Применение законов динамики твердого тела
След. »
Как было установлено в предыдущих параграфах, движение твердого тела отвечает двум уравнениям [см. (35.5) и (38.5)]
(41.1)
(41.2)
Следовательно, движение тела определяется действующими на тело внешними силами fi и моментами этих сил Mi. Моменты сил можно брать относительно любой неподвижной или движущейся без ускорения оси (относительно той же оси берется и момент инерции I), Взяв моменты внешних сил относительно оси, движущейся с ускорением, мы, по существу, написали бы уравнение (41.2) в неинерциальной системе отсчета, В этом случае, кроме внешних сил, приложенных к телу, нужно учитывать также силы инерции и их моменты.
Точки приложения сил fi действующих на тело, можно переносить вдоль линий их действия, поскольку при этом ни сумма , ни моменты Mi не изменяются (при переноске силы вдоль линии ее действия плечо относительно любой точки не изменяется). Осуществляя такой перенос, можно несколько сил заменять одной силой, эквивалентной им в отношении воздействия, оказываемого на движение тела. Так, например, две силы f1 и f2, лежащие в одной плоскости (рис. 108), можно заменить эквивалентной им силой f, точку приложения которой можно также выбирать произвольно на направлении, вдоль которого она действует.
Объяснение: