Работа , Энергия, Мощность и ЗСИ
-------
Термин "работа" в механике имеет два смысла: работа как процесс, при котором сила перемещает тело, действуя под углом, отличном от 90°; работа - физическая величина, равная произведению силы, перемещения и косинуса угла между направлением действия силы и перемещением:
А = Fs cos a.
Работа равна нулю, когда тело движется по инерции (F = 0), когда нет перемещения (s = 0) или когда угол
между перемещением и силой равен 90° (cos а = 0).
Единицей работы в СИ служит джоуль (Дж).
1 джоуль - это такая работа, которая совершается силой 1 Н при перемещении тела на 1 м по линии действия силы. Для определения быстроты совершения работы вводят величину "мощность".
Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, за которое она выполнена:
N=A/t
Единицей мощности в СИ служит 1 ватт (Вт). 1 Вт - мощность, при которой совершается работа в 1 Дж за 1 секунду.
Рассмотрим действие на тело некоторой постоянной силы F. На участке пути s будет произведена работа А. В результате у тела изменится скорость:
A = F = ma; s = (v22 - v21 )/2a
ma(v22 - v2 1 )/2a;
A = mv22 /2 - mv21 /2
Величину mv2 /2 для материальной точки называют кинетической энергией тела.
A = Ek2 – Ek1
Кинетическая энергия - энергия движения, ею обладают все движущиеся тела. Эта величина является относительной, то есть она изменяется в зависимости от выбранной системы отсчета.
Кроме этого вида механической энергии, существует и другой ее вид - потенциальная энергия. Рассмотрим систему двух взаимодействующих тел. Например, тела, поднятого над Землей, и саму Землю.
Работа силы тяжести при перемещении тела на отрезке |h1 - h2| будет равна:
A = mg(h1– h2)
A = mgh1 – mgh2
Величину mgh в соответствующей точке, которая расположена на высоте h, называют потенциальной энергией тела, находящегося в поле тяжести.
Из предыдущего уравнения вытекает, что работа не зависит от траектории движения в доле силы тяжести, а определяется лишь изменением высоты.
Потенциальная энергия характеризует и другие взаимодействующие тела. Так, потенциальной энергией обладает сжатая пружина:
En = kx2/2
где k - модуль упругости, х - смещение от положения равновесия.
Потенциальная энергия, как и кинетическая, является величиной относительной, поскольку и высота, и смещение зависят от выбора точки отсчета.
Когда происходит путаница в единицах измерения линейных и нелинейных зависимостей и возникают противоречия.
F=ma - сила
Ft = mat -импульс силы
mv - импульс тела
Ft= mat=mv импульс силы равен импульсу тела.
N=Fv- мощность механизмов
Можно эти величины считать величинами линейной зависимости, если они со временем под действием силы изменяют свое значение?
Можно ли с величинами нелинейной зависимости обращаться, как с величинами линейной зависимости?
Суммирование величин нелинейных зависимостей ничем не отличается от суммирования величин линейных зависимостей?
Получить ответ на поставленные вопросы вот в чем главная проблема.
Надеюсь уже стали ясны причины расхождения в расчетах мощности ГЭС, где в одном случае в Формуле определения мощности энергетической единицей была величина линейной зависимости НАПОР, а в другом случае в Формуле определения мощности энергетической единицей была величина нелинейной зависимости СКОРОСТЬ.
Работа и мощность определяются величинами линейной зависимости.
При замене величины линейной зависимости НАПОР на величину нелинейной зависимости СКОРОСТЬ появляются противоречия в расчетах.
Надеюсь, уже стало ясно, что составлять системы уравнений и законов сохранения ЗСЭ и ЗСИ нельзя, т.к. в результатах расчетов всегда будет соблюдаться различие.
Надеюсь, уже стало ясно, что ЗСИ не соответствует реальности, .т.к. суммирование импульсов, где величина скорости имеет нелинейную зависимость, противоречит правилам математики а отсюда и …