动力学即W-ZW在任一路程上,合力的功等于各分力功的代数和。四.常见力的功ZIMi1. 重力的功MM2质点:重力在三轴上的投影:Z1Img1Z2y0X=0,Y=0,Z=-mgW = [ -mgdz= mg(zf-z2) x质点系:W-W =m,g(zil-zi2)=Mg(zcl-zc2 )质点系重力的功,等于质点系的重量与其在始末位置重心的高度差的乘积,而与各质点的路径无关
四.常见力的功 1.重力的功 = − = − 2 1 ( ) 1 2 z z W mgdz mg z z 质点系: ( ) ( ) i i i1 i2 C1 C2 W =W =m g z −z =Mg z −z 质点系重力的功,等于质点系的重量与其在始末位置重 心的高度差的乘积,而与各质点的路径无关。 X =0,Y =0, Z =−mg 质点:重力在三轴上的投影: 即 在任一路程上,合力的功等于各分力功的代数和。 W =Wi
动力学2.弹性力的功弹簧原长l。,在弹性极限内 F=-k(r-l。)rk-一弹簧的刚度系数,表示使弹簧发生单位变形时所需的力。N/m,N/cm。。=r/r01W= (F.dr= {-k(r-l.)r-drMIMM1riro-dr-L.dr=_.d(r-r)-d(r2)=dr2r21M212020k-2.W-[-k(r-l.)dr=d(r-l.)2lo02Nn[(1-10) -(5-10)1令8, =r-10,82 =r2-lo弹性力的功只与弹簧的起始变形和终了即 W-2(8° -8,)变形有关,而与质点运动的路径无关
2.弹性力的功 弹簧原长 ,在弹性极限内 k—弹簧的刚度系数,表示使弹簧发生单位 变形时所需的力。N/m , N/cm。 0 l 0 0 F =−k(r−l )r r r/r 0 = = = − − 2 1 2 1 0 0 ( ) m M M M W F dr k r l r dr d r dr r d r r r dr r r r dr = = = ( )= 2 1 ( ) 2 1 2 0 2 0 0 ( ) 2 ( ) 2 1 2 1 d r l k W k r l dr r r r r = − − =− − 1 1 0 2 2 0 2 2 0 2 1 0 [( ) ( ) ] , 2 r l r l r l r l k = − − − 令 = − = − ( ) 2 2 2 1 2 = − k 即 W 弹性力的功只与弹簧的起始变形和终了 变形有关,而与质点运动的路径无关
动力学4.作用于转动刚体上的力的功,力偶的功设在绕z轴转动的刚体上M点作用有力,计算刚体转过一角度β时力F 所作的功。M点轨迹已知。F=F+F,+FSW -Fds=F, -rdp=m,(F)dp逃.. W-[ m.(F)dp(=,-)Fb作用于转动刚体上力的功等于力矩的功。dp如果作用力偶,m,且力W={ mdpF偶的作用面垂直转轴MFnP1若m =常量, 则 W =m(Pz -P)瀘注意:功的符号的确定
W =F ds=F rd=mz (F)d ( ) =2 −1 = 2 1 ( ) W mz F d 作用于转动刚体上力的功等于力矩的功。 = 2 1 W md 若m = 常量, 则 ( ) W = m 2 −1 注意:功的符号的确定。 如果作用力偶,m , 且力 偶的作用面垂直转轴 4.作用于转动刚体上的力的功,力偶的功 设在绕 z 轴转动的刚体上M点作用有力 ,计算刚体转过 一角度 时力 所作的功。M点轨迹已知。 F F F = F + Fn + Fb
动力学六.功率与机械效率1. 功率力在单位时间内所作的功(它是衡量机器工作能力的一个重要指标)。功率是代数量,并有瞬时性。SWP :dtF.drSWF.v=FV作用力的功率:PdtdtSWdpn元-M-0=M力矩的功率:PM一E30dtdt功率的单位:瓦特(W),千瓦(kW),1W=1J/s
1.功率 力在单位时间内所作的功(它是衡量机器工作能力的一个重 要指标)。功率是代数量,并有瞬时性。 dt W P = 作用力的功率: F v F v dt F dr dt W P = = = = 力矩的功率: 30 n M M dt d M dt W P z z = z = = = 功率的单位:瓦特(W),千瓦(kW),1W=1J/s 。 六.功率与机械效率
动力学2.机械效率dT/dt有效功率与输入功率之比称为机械效率P有用有效功率x100%n=Pa输入功率2n是评定机器质量优劣的重要指标之一。一般情况下n<1
是评定机器质量优劣的重要指标之一。一般情况下 <1。 2.机械效率 有效功率与输 入功率之比称为机械效率。 dT dt = = 100% 输入 有用 输入功率 有效功率 P P