Сопромат
Электротехника
Курсовая
Типовой
Фото
Энергетика
Геометрия
Физика

Лекции

Математика
Искусство
Контрольная

Курс

Примеры
Архитектура
На главную

Учебник физики Примеры решения задач и лабораторных работ

Работа и мощность. Энергия.

Механическая работа. Единицы измерения работы.

Механическая работа - физическая величина, мера действия силы на тело.

При прямолинейном движении и действии силы вдоль направления движения механическая работа силы над телом равна произведению модуля силы на пройденный телом путь.

A = FS

Единица измерения работы - 1Джоуль (1Дж): работа силы в 1Н на пути в 1м.

1Дж = 1Нм

 

Мощность. Единицы измерения мощности.

Мощность - физическая величина, мера быстроты совершения работы.

Мощность равна отношению работы, совершенной силой над телом, ко времени, за которое эта работа совершена.

Единица измерения мощности - 1Ватт (1Вт): мощность, при которой за 1с совершается работа в 1Дж.

1Вт = 1 Дж/с

Простые механизмы.

Механизм - приспособление для преобразования силы.

Простые механизмы: рычаг, блок, ворот, наклонная плоскость, клин, винт.

Рычаг. Равновесие рычага.

Плечо силы: длина перпендикуляра, опущенного из точки опоры на линию действия силы ( - плечи сил).

Опыт: Условие равновесия рычага:

 

Момент силы

Момент силы - физическая величина, мера взаимодействия.

Момент силы равен произведению модуля этой силы на ее плечо.

м]

Рычаг находится в равновесии, если сумма моментов сил, вращающих его по часовой стрелке, равна сумме моментов сил, вращающих его против часовой стрелке.

Доказательство:  Þ   ÞM1 = M2


Рычаги в технике, быту, природе.

§ 59. Применение закона рычага к блоку.

  

На соленоид длиной l=144 см и диаметром D=5 см надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N=2000 витков и по ней течет ток I=2 А. Соленоид имеет железный сердечник. Какая средняя ЭДС ср индуцируется в надетом  на соленоид витке, когда ток в соленоиде выключается в течение времени t=2 мс?

Решение. Среднее значение ЭДС индукции находится по аналогии с задачей 5:

ср .

Так как магнитный поток Ф2 после выключения равен 0, то

ср .

Напряжённость магнитного поля в соленоиде

А/м.

Используя зависимость В(Н) для железа, приведенную на рис. 5.5, находим

B=1,45 Тл.

 


Рис. 5.5

Подставляя это и другие числовые значения в формулу для ср, вычисляем:

ср

ЗАДАЧИ ГРУППЫ С

1.(И.3.288). Провод, имеющий форму параболы у=ах2, находится в однородном магнитном поле с индукцией В, причем вектор В перпендикулярен к плоскости хОу. Из вершины параболы в момент t=0 начинают перемещать поступательно перемычку с постоянным ускорением w (рис. 5.6). Найти ЭДС индукции i в образовавшемся контуре как функцию у.

Указание к решению. Так как ЭДС определяется скоростью изменения магнитного потока через замкнутый контур, то

i

Следовательно, необходимо сначала определить скорость приращения площади контура как функцию у. Для этого необходимо, выделив бесконечно малой ширины полоску контура dS, параллельную оси x на расстоянии y от начала координат, выразить площадь полоски через координаты, подставить связь координат по уравнению у=ах2 в формулу для dS, а последнее выражение подставить в формулу для ЭДС индукции.

Рис. 5.6 Рис. 5.7

Ответ:i=.

 

2.(И.3.289). Прямоугольный контур со скользящей перемычкой длиной l находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном к плоскости контура (рис. 5.7). Индукция поля равна В. Перемычка имеет сопротивление R, стороны АВ и CD — сопротивления R1 и R2. Пренебрегая самоиндукцией контура, найти ток в перемычке при её поступательном перемещении с постоянной скоростью u.

Указание к решению. Ток в перемычке можно определить по закону Ома для полной цепи, а ЭДС индукции определяется скоростью изменения площади контура, как в предыдущей задаче, но здесь скорость изменения площади контура не зависит от координаты перемычки. Можно также определить ЭДС индукции по формуле: I=Blu.

Ответ:.

Рис. 5.8


Справочник

Энергосбережение
Информатика
Расчет электроцепи
Атомная энергетика