11.6
Рассмотрим водяное колесо в пруду. Падающая вода из трубы оказывает на водяное колесо силу, создающую угол Φ с вектором положения, тогда работа, выполняемая силой вращения колеса на небольшой угол, dθ, составляет FsinΦds.
Поскольку дуга ds равна r умноженной на dθ, то выполняемая работа является произведением FsinΦ и rdθ.
Напомним, что величина крутящего момента равна rFsinΦ. Следовательно, при подстановке выражение для выполненной работы равно τ умножить на dθ.
В общем случае, если твердое тело вращается от θ1 до θ2, то общая работа, проделанная над телом, равна интегрированию произведения чистого крутящего момента и углового смещения.
Мгновенная мощность, создаваемая силой, — это скорость, с которой выполняется работа при вращении объекта вокруг его неподвижной оси с постоянным крутящим моментом. Следовательно, мощность выражается как τ умножить на dθ/dt. Поскольку dθ/dt — угловая скорость ω колеса, мощность равна крутящему моменту, умноженному на угловую скорость.
Работа и мощность в вращательном движении полностью аналогичны работе и мощности в поступательном движении. Общая работа, совершаемая при повороте твё…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.