Физика для «чайников». Несерьезное пособие. Андрей «Dront» Ильин

ногами мешается «сопротивляющаяся» сила, то она совершает отрицательную работу, и её нужно просто добавить к общей энергии – то есть вычесть. Если над нашими телами кто-то ещё совершает работу, тогда эта посторонняя работа положительна, и к общей энергии её добавляем – приплюсовываем.

      Вкратце и поумнее: механическая энергия – величина, характеризующая движение тел и взаимодействие между ними, характеризующая способность тела совершить работу. Механическая работа – это скалярное произведение векторов силы и перемещения (A = F s cosα, где A – работа, F – модуль силы, s – модуль перемещения, cosα – косинус угла между векторами силы и перемещения). Работа – величина скалярная (не векторная, это число), измеряется в джоулях (Дж). Мощность – скорость изменения работы, P = A/t (также обозначается буквой N). P – мощность, A – работа, t – время, за которое она была совершена. Единица измерения – ватт (Вт). Механическая энергия бывает кинетической и потенциальной.

      Кинетическая – энергия движения, её тело имеет, когда движется. E = m.v²/2, m – масса, v – скорость. Потенциальная энергия – энергия взаимодействия. Для тела, поднятого на высоту h над условным «нулевым» уровнем высоты (уровнем моря, уровнем пола, уровнем первого этажа и т.п.) Вычисляется: E = m.g.h, где m – масса тела, g – ускорение свободного падения, h – высота над уровнем «нуля» (тогда она положительна) или глубина под уровнем «нуля» (тогда она отрицательна). У упруго деформированной пружины также есть потенциальная энергия; если деформация соответствует закону Гука, то энергия такой пружины будет равна: E=k.x²/2, k – жёсткость пружины, x – изменение размера. Принцип минимума потенциальной энергии – тело стремится занять такое положение, при котором его потенциальная энергия будет минимальна. Единица измерения любой энергии – тоже джоуль (Дж). Закон сохранения механической энергии: механическая энергия изолированной системы (работа внешних сил по отношению к которой равна нулю и внутри которой действуют только консервативные силы) остаётся постоянной. В случае, если работа внешних сил или неконсервативные силы всё-таки есть, в закон сохранения нужно добавить работу внешних сил со знаком «+» и/или работу неконсервативных сил со знаком «-».

      Гидростатика и аэростатика

      Солнце, воздух и вода. Нет, солнце лишнее.

      Покончили наконец с энергиями и импульсами. Остались два ещё более-менее важных блока механики, которыми компостируют мозги в школе. Первый блок – гидро- и аэростатика. Эти два раздела отвечают за равновесные состояния жидкостей и газов (соответственно). (Твёрдые тела не трогаем, потому что только жидкости и газы принимают форму сосудов, в которых их поместили – именно на основе этого всё строится дальше.) Казалось бы, подумаешь – налили в стакан воду (или наполнили баллон газом) – и всё. Всё-то всё, только и у тех, и у других есть параметры «спокойного» состояния, с которыми тоже можно что-то делать.

      Например,