Работа = Сила, умноженная на Расстояние = Энергия

1 min read
Article updated on:22 Sep 2023

Оригинал: https://ccrma.stanford.edu/~jos/pasp/Work_Force_times.html

Работа определяется как сила, умноженная на расстояние. Работа – это мера энергии, затраченной на приложение силы для перемещения объекта. B.8

Тогда работа, необходимая для сжатия пружины k за счет перемещения на x метров, начиная с состояния покоя, равна

(B.6)

Работа может быть и отрицательной. Например, когда пружина растягивается, можно считать, что хоть пружина и делает (положительную) работу на свой подвижный конец, этот конец в свою очередь выполняет отрицательную работу по отношению к пружине, позволяя ей расширяться. При отрицательной работе система-источник всегда получает энергию от системы-приемника. Это всего лишь вопрос учета. С физической точки зрения водитель обычно рассматривается как агент, выполняющий положительную работу, т.е. тот, кто затрачивает энергию на перемещение ведомого объекта. Таким образом, позволяя пружине разжаться, мы считаем, что пружина совершает (положительную) работу над всем, что прикреплено к ее движущемуся концу.

Во время синусоидального колебания массы-пружины, как это выведено в § B.1.4, каждый период колебания можно разделить на равные участки, в течение которых либо масса выполняет работу над пружиной, либо наоборот.

Гравитация, пружинные силы и электростатические силы являются примерами консервативных сил. Консервативные силы обладают тем свойством, что работа, необходимая для перемещения объекта из точки a в точку b, либо с силой, либо против нее, зависит только от расположения точек a и b в пространстве, а не от пути, пройденного от a до b.

Article posted on:22 Sep 2023