Работа на валу

Открытая или закрытая система может взаимодействовать с окружающей средой с помощью вращающегося вала. В частном случае вал может быть связан с двигателем и пересекать границы системы (рис. 2.10).

Вращающийся вал приводит в движение лопасти. Таким образом, либо над системой совершается работа, либо система сама совершает работу. В первом случае (работа совершается над системой) ее энергия возрастает. Работа вала равна произведению крутящего момента М_к и угла поворота da:

Поскольку мощность P = dW / dx, а угловая скорость (x) = da/dx, то Р_в = М_к • со. В свою очередь, со = 2кп (п — число оборотов в единицу времени), поэтому Р_в = М_к? 2пп.

Рис. 2.10. Пример закрытой (а) и открытой (б) систем.

Работа линейного эластичного растяжения.

Пусть имеется стержень, который жестко закреплен с одной стороны (рис. 2.11). С другой стороны на стержень действует сила F, величина которой равна.

где А — площадь поперечного сечения стержня; а — нормальное напряжение. Тогда взаимосвязь работы с величиной деформации стержня dz определяется соотношением.

откуда следует, что работа линейного эластичного растяжения равна.

Рис. 2.11. Работа линейного эластичного растяжения.