Тақырып. Түзу сызықты және қисық сызықты қозғалыс кезіндегі жұмыс және қуат.

1. Жұ мыс.

F кү шінің ә серінен М материалық нү кте М нү ктесінен М нү ктесіне дейін S жолды жү ре отырып орын ауыстырды дейік(15.1а-сурет). Ендеше F кү шін жылжу бағ ытымен бағ ыттас жә не перпендикуляр бағ ытта N жә не R қ ұ раушыларғ а жіктесек, N қ ұ раушысының нү ктеге ә сері болмайтындық тан S жолындағ ы F кү шінің ә серін RS кө бейтіндісі арқ ылы анық тауғ а болады. Осы кү шті сипаттайтын жаң а шаманы жұ мыс деп атаймыз жә не ә ріпімен белгілейміз, яғ ни

кү штің жұ мысы жү рілген жол, кү штің шамасы жә не жылжу мен кү штің бағ ыттарының арасындағ ы бұ рыштың косинусының кө бейтіндісіне тең. Жұ мыс скаляр шама оның ү ш дербес жағ дайларын қ арастырайық: 1) , онда . 2) , онда A 3) , онда

Егер болса, онда кү штің жұ мысы теріс болады, ал басқ а жағ дайда оң шама болып табылады.

Егер жұ мыс оң шама болса, онда кү ш тарту кү ші деп аталады, ал егер жұ мыс теріс шамалы болса онда, кү ш кедергі кү ші болып табылады. Жұ мыстың ө лшем бірлігі: .

15.1-сурет

Шексіз аз dS ауданында қ исық сызық ты қ озғ алысты тү зу сызық ты деп, ал кү шті тұ рақ ты деп есептеуге болады. Онда dA элементар жұ мыс dS жолында былайша анық талады:

шамасы мен S жолының арасындағ ы тә уелділікті 15.1b, сурет тү рінде анық тауғ а болады. Штрихталғ ан бө лікті тіктө ртбұ рыш деп қ арастырсақ (AB қ исығ ымен жанасқ ан жерін тү зу деп есептесек), онда dS аралығ ындағ ы элементар жұ мыс , ал F кү шінің S жолындағ ы жұ мысы графикалық тү рде OABC фигурасының ауданы бойынша анық талады.

AB қ исығ ы кү ш қ исығ ы деп аталады. Егер кү ш қ озғ алыс бағ ытымен сә йкес келсе, нольден бастап жү рілген жолғ а пропорционал ө ссе, онда жұ мыс графикалық тү рде OAB (15.1с, сурет) ү шбұ рышы арқ ылы анық талады: .

2. Қ уат.

Жұ мыстың атқ арылу тездігін сипаттайтын шаманы қ уат деп атайды, P ә ріпімен белгіленеді жә не былайша анық талады:

Егер жұ мыс бірқ алыпты жасалатын болса, қ уат былайша анық талады:

Егер кү штің бағ ыты мен қ озғ алыс бағ ыты сә йкес келсе, онда

Кү штің қ уаты, кү штің шамасы мен оның ә сер етуші нү ктесінің жылдамдығ ының кө бейтіндісіне тең.

Қ уаттың ө лшем бірлігі:

Егер кү ш айналып тұ рғ ан денеге ә сер етсе, сонымен қ атар бірқ алыпты ә сер ететін болса, онда қ уат былайша анық талады:

Айналып тұ рғ ан денеге ә сер ететін кү штің қ уаты, бұ рыштық жылдамдық пен айналу моментінің кө бейтіндісіне тең.

Кез-келген машина немесе механизм жұ мыс атқ ару кезінде энергияның бір бө лігін кедергілерге қ арсыласуғ а кетіреді, ендеше ол пайдалы жұ мыстан басқ а қ осымша жұ мыс атқ арады. Пайдалы жұ мыстың толық жұ мысқ а немесе пайдалы қ уаттың толық қ уатқ а қ атынасы пайдалы ә сер коэффиценті деп аталады жә не былайша жазылады: