РАБОТА И МОЩНОСТ. ТЕОРЕМА ЗА КИНЕТИЧНАТА ЕНЕРГИЯ НА
ТОЧКА.
·
Работа
на еластична сила.
Фиг. 1 |
Нека имаме
пружина, на която (фиг. 1) единият край е неподвижно хванат, а другият е
свободен. Точка М1 съответствува
на положението, което заема свободният край при положение на равновесие на
пружината. Ако опънем пружината, в нея се появява еластична сила Р, чиято големина е пропорционална на деформацията
на пружината, направлението й е по оста на пружината, а посоката — обратна на
оста z, определяща положението на свободния
край спрямо началното му положение М1. Следователно Р = - сz. Коефициентът с се нарича пружинна константа и
има измерение N/m.
Елементарната
работа на силата Р съгласно уравнение 2 ще бъде dA = P dz = -c z dz.
Пълната
работа при опъване на пружината и придвижване на свободния край от т.М1
до т.М2 ще бъде
(6)
където h представлява
деформацията на пружината. В случай, когато пружината се свива след
удължаване за да добие първоначалния си размер, > 0.
Както се вижда от израза (6)
еластичната сила е също една потенциална сила.
Когато
движението е отклоняване от равновесното положение, еластичната сила е насочена
винаги обратно на посоката на движението и извършваната работа е отрицателна,
независимо дали се извършва удължаване · на пружината или скъсяване ·.
Ако
движението е възтановяване на равновесното положение, посоката на еластичната
сила съвпада с посоката на движението · и извършваната работа е
положителна.