Работа, энергия, мощность

Работа и мощность

Механическая работа и энергия оценивают взаимодействие тел.

• Работа: A = F·s·cosα (Дж). Если сила направлена вдоль перемещения, A = F·s.
• Мощность: N = A/t = F·v (Вт).
• КПД: η = A_полезная/A_затраченная · 100%.

Энергия

Вид энергии	Формула
Кинетическая	E_k = mv²/2
Потенциальная (тяготения)	E_p = mgh
Потенциальная (упругости)	E_p = kx²/2

• Закон сохранения механической энергии: если нет трения, E_k + E_p = const.
• Работа равнодействующей силы равна изменению кинетической энергии: A = ΔE_k.

Примеры

• Если сила 25 Н перемещает тело на 6 м по направлению силы, A = 25·6 = 150 Дж.
• Тело массой 4 кг, скорость 5 м/с: E_k = 4·25/2 = 50 Дж.
• Если работа 1000 Дж выполнена за 25 с, N = 1000/25 = 40 Вт.

Кинетическая энергия зависит от квадрата скорости: если скорость увеличить в 2 раза, E_k увеличится в 4 раза.