Работой в механике называют произведение силы на перемещение

2. Принцип единства механики и электричества. Третий закон Ньютона «Если одно тело действует с некоторой силой на другое тело, то на него со стороны последнего также действует сила, равная первой по величине, но противоположная по направлению». Таким образом, силы действуют парами, т.е. носят характер взаимодействия. А именно: каждой действующей на тело силе соответствует противодействие, приложенное к другому телу. Или «Силе действия есть всегда равная сила противодействия, а движение будет таким, чтобы это противодействие имело место». Эти постулаты являются той основой, которая объединяет механические и электрические явления. Надо правильно смотреть на мир с позиций Ньютона, а не Аристотеля, который в своих началах механики более 3 тысяч лет назад писал: «Движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие» [1, c. 30]. Это очевидно, но неверно. Такой ракурс с позиций третьего закона Ньютона значительно упрощает анализ электромеханических процессов. Мир не терпит сложностей. Сложности возникают от непонимания процессов действительности.

3. Принцип относительных величин. Эксплуатационник, как и любая современная управляющая система, должен рассматривать не абсолютные физические величины, а их отношение к базовым величинам. За базу обычно принимают номинальные паспортные данные механизмов и аппаратов. Этот принцип весьма удобен на практике. Так, взглянув на приборы с чертой около номинала, мы сразу определяем, как загружен механизм, и делаем из этого практические выводы. Теоретические положения настоящего курса электромеханики широко используют этот принцип для упрощения логических выводов. В частности, в относительных единицах все, что пропорционально, то равно (записывается в числитель), все, что обратно пропорционально, то равно инверсии (записывается в знаменатель). Это позволяет строить простые конструкции взаимоотношения величин в электротехнических процессах.

Конечно, успешное разрешение проблем, возникающих в процессе эксплуатации сложных технических устройств, требует от специалиста не только глубокого знания теоретических основ работы оборудования, но и понимание процессов, происходящих в этом оборудовании, а также накопленного опыта эксплуатации и ремонта. Возможность анализа причин возникших неисправностей на основе предлагаемых принципов значительно упрощает процесс поиска и понимания неисправностей за счет неординарности представлений о взаимосвязях причин и следствий рассматриваемых процессов и возможности построения логической цепи последовательностей явлений даже без использования накопленных эксплуатационно-ремонтных навыков.

Работа

Если сила перемещает тело на некоторое расстояние, то сила совершает над телом работу.

Работой в механике называют произведение силы на перемещение.

Работа = Сила Х Перемещение

В связи с тем, что сила и перемещение являются векторными величинами, эта формула справедлива, если сила совпадает по направлению с перемещением.

Работа – величина скалярная, и в общем случае упомянутая выше зависимость представляется в виде:

Поэтому, если сила и перемещение не совпадает по направлению, а угол между этими векторами равен , то перемещение следует умножать на составляющую силы на направление перемещения (или силу умножать на составляющую перемещения в направлении действия силы).

И, наконец, в самом общем виде, если сила не постоянна по величине, а является функцией перемещения, , работа определяется как:

или в векторной форме

Работа имеет размерность Н • м, единица работы носит название «Джоуль» . В практической системе научной системе работа измеряется в кГ • м.

Мощность.

Мощностью называется отношение произведенной работы к времени, в течение которого эта работа совершена. (Или мощностью называют работу в единицу времени.)

где - средняя скорость перемещения, .

Единица мощности в научной системе носит название «Ватт» (Вт) и имеет размерность Н • м/с. Из-за малости этой величины получила распространение единица кВт (1000 Вт).

В практической системе единица мощности - кГ•м/с, однако она применяется редко. На практике получила широкое распространение такая величина, как «Лошадиная сила, ЛС (Hos power, HP)». Лошадиной силой называют мощность равную 735.49875Вт или приблизительно 75 кГ•м/с, т.е:

Из этого соотношения видно, что лошадь развивает мощность меньше, чем киловаттный мотор, имеющий, как известно, очень небольшие габариты и массу примерно в 4 кг. Плоды цивилизации налицо.

Как возникают в технике механические силы? Силы (как правило) в технике возникают в результате разрыва связей на молекулярном и атомном уровне под водействием тепловых, химических, механических (в результате бомбардировки атомными частицами) и других воздействий.