三、力的位移效应
1. 功
力F在位移dr上的效应被定义为力F的元功:
δW=F·dr (2-14)
这里使用变分符号δ,是因为F·dr不一定是全微分。
由于dr=vdt,则式 (2-14) 变为:
δW=F·vdt =Fvvdt
(2-15)
其中,Fv=Fcos (F,v),即仅沿速度方向的分力做功。当F与v垂直时,该力所做功为零,即不做功。
力所做的功将引起被作用质点动能的改变,即:
由式(2-1)改写成m((dv)/(dt))=F,因dr=vdt,即:
此式与式(2-16)完全相同,其中1/2mv2为质点的动能。
若沿力F的轨迹曲线段M1M2积分,可得:
△T=W12 (2-17)
其中,动能增量△T=T2-T1,而T1=1/2mv21,T2=1/2mv22;力F由M1点至M2点所做的功W12= F·dr= Fcosθds,而θ为力F与轨迹切向矢量间的夹角,s为沿轨迹曲线的自然坐标。
式 (2-17)
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