Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы F и перемещения s, то есть:
A=F⋅s=F⋅s⋅cosα
где F — модуль силы, s — длина перемещения, α — угол между направлением силы и перемещением.
Пример
Если сила равна 10Н, перемещение составляет 5м под углом 30∘ к направлению силы, работа вычисляется так:
A=10×5×cos30∘=43.3Дж
Кинетическая и потенциальная энергия
Кинетическая энергия (Ek) движущегося тела выражается формулой:
Ek=2mv2
Закон сохранения энергии
Eполная=Ek+Ep=const
Мощность
Мощность (P) характеризует скорость выполнения работы и рассчитывается по формуле:
P=tA=F⋅v⋅cosα
Импульс и закон сохранения импульса
Импульс (p) тела равен произведению массы на скорость:
p=mv
Законы сохранения в физике
энергии,
импульса,
момента импульса,
электрического заряда.
Пропуски для самопроверки
Формула работы силы: A=F⋅s=F⋅s⋅cosalpha
где m — масса тела, v — его скорость.
Потенциальная энергия (Ep) зависит от положения тела или системы тел и может быть выражена через силу тяжести, упругость пружины или гравитационное поле:
Ep=mgh(длясилытяжести)
Ep=2kx2(дляпружины)
∑pдо=∑pпосле
Формула кинетической энергии: Ek=mv2/2
Потенциальная энергия пружины: Ep=kx2/2
Формула мощности: P=A/t=F⋅v⋅cosα
Формулировка закона сохранения энергии: "Полная механическая энергия замкнутой системы остаётся __________ при отсутствии внешних воздействий." константой